双闭环调速系统设计：Mrmin准则选择参数

"双闭环系统设计，Mrmin准则，转速环，电流环，工程设计方法，调节器设计，滤波环节，电流反馈滤波时间常数，转速反馈滤波时间常数" 在设计复杂的自动控制系统，尤其是电力电子领域的双闭环调速系统时，遵循一定的设计原则和步骤至关重要。双闭环系统通常包括电流环和转速环，这两个环相互配合以确保系统的稳定性和快速响应。在本案例中，我们关注的是如何根据Mrmin准则来选择参数，以实现良好的转速跟随性能和抗扰性能。 Mrmin准则是选择控制器参数的一种策略，其目的是最小化系统开环传递函数的幅值穿越频率，从而提高系统的稳定性和动态性能。在这个准则下，选取τn=hT∑n，其中h是设计参数，通常取值为5，T∑n是转速环的超前时间常数。在描述中提到，τn被设定为0.087s，这表明了对于转速环的控制，系统会有一个适当的超前作用，有助于改善系统的快速响应和抑制干扰。 转速、电流双闭环调速系统的设计过程通常遵循"先内环后外环"的原则，首先设计电流环，然后将电流环视为转速环的一个组成部分来设计转速环。电流环设计的关键步骤包括： 1. 电流环结构图的简化：去除反电动势的影响，简化电路模型，以便于分析和设计。 2. 电流调节器结构的选择：选择合适的电流调节器类型，如比例积分(PID)调节器，以实现电流的精确控制。 3. 电流调节器的参数计算：根据Mrmin准则和其他设计指标计算调节器参数，如增益Ks，时间常数Tss+1和Tois+1等。 4. 电流调节器的实现：将计算出的参数应用于实际电路或数字控制器中。 在电流环设计完成后，进入转速环的设计阶段。转速环设计需要考虑电机的动态特性，包括反电动势E(s)的影响，并结合转速反馈滤波时间常数Ton进行滤波处理，以减小噪声和改善信号质量。转速调节器同样需要选择适当的结构和计算参数，以满足系统的稳态精度和动态性能要求。 滤波环节在双闭环系统中扮演着关键角色，电流反馈滤波时间常数Toi和转速反馈滤波时间常数Ton分别用于平滑电流反馈信号和转速反馈信号，防止高频噪声干扰控制信号，确保系统的稳定运行。 总结来说，双闭环调速系统设计是一个综合考虑系统动态性能、稳定性、抗干扰能力等多个因素的过程。采用Mrmin准则选择参数，以及合理的环路设计和滤波策略，能够确保在实际应用中实现期望的控制效果。在设计过程中，工程师需要具备扎实的控制理论基础和实践经验，以确保系统的高效、可靠运行。