转速、电流双闭环调速系统工程设计解析

"这篇资料主要讲述了可降阶近似处理在双闭环系统设计中的应用，特别是在转速和电流控制中的工程设计方法。" 在自动控制领域，双闭环系统设计是用于提升系统性能的重要手段，特别是在电力传动的转速、电流控制中。这种系统通常包含速度环和电流环，通过逐层优化内部和外部环路来实现精确的控制。标题中的“可降阶近似处理”是指在设计过程中，通过对系统进行简化和近似，以便于分析和设计控制器。 描述中提到的近似条件是选择控制器参数的一个关键步骤。若按照KI=1/(2T∑i)选取积分器增益KI，这通常是基于稳态误差的要求，目的是确保在稳态时，系统能准确跟踪给定的电流指令。对应的近似条件可能涉及到忽略某些次要的动态效应，以便于简化系统模型，进而简化控制器设计。 在双闭环调速系统的设计中，首先关注的是电流环。电流环作为内环，其设计至关重要，因为它直接影响到系统的快速性和稳定性。设计电流环时，通常会忽略反电动势E(s)的动态影响，以简化问题。电流调节器的设计包括结构的选择（例如，可以选择PI或PID控制器）、参数计算（如确定比例增益KC和积分时间常数TI），以及硬件实现。 接着，转速环的设计会将整个电流环视为一个黑箱，将其作为一个环节加入到转速控制中。转速环的设计也需要遵循同样的步骤，即简化结构，选择控制器类型，计算参数，并考虑如何在实际硬件中实现。在转速环中，可能会引入转速微分反馈，以改善系统的瞬态响应，减少转速退饱和超调量。 系统设计的一般原则是“先内环后外环”，意味着先优化电流环，然后在此基础上设计转速环。滤波环节也是必不可少的，电流反馈滤波时间常数Toi和转速反馈滤波时间常数Ton会影响系统的稳定性和精度。 双闭环调速系统设计是一个复杂的过程，涉及多个环节的优化和协调。通过可降阶近似处理，设计师能够更有效地进行系统分析和控制器参数设定，从而实现高性能的自动控制系统。