串级控制系统中就设计工作的主要原则

机器人

一般说来，一个设计合理的串级控制系统，当干扰从内环回路进入时，其偏差最大将会减小到单回路控制系统时的0.1一0.0l。即使是干扰从外环回路进入，最大偏差也会缩小到单回路的0.33一0.2。但是，如果串级系统设计得不合理，其优越性就不能充分体现。因此，应该十分重视申级控制系统的设计工作。     如果把串级控制系统中整个内环回路看成一个等效过程，那么，外环回路与一般单回路校制系统没有什么区别，无须特别讨论其设计问题，但是内环回路的存在使得控制件能大大提高，因此，如何设计内、外环回路的控制器才是串级控制系统设计应该考虑的问题。    下面就设计工作提出一些主要原则：     (1)内环回路参数的选择首先必须是物理上可测的，其次应使内环回路调节过程的时间常数不能太大，调节通道尽可能短，时间滞后小，以便使等效过程的时间常数大大减小，从而提高整个系统的工作频率，加快反应速度，缩短调节时间，改善系统的控制品质。     (2)在选择内环回路参数时，必须把主要干扰包含在内环回路中，并力求把更多的干扰包含在内环回路中，这样可以充分发挥内环回路的长处，使串级控制系统的特点更突出，并将影响外环回路参数最激烈、最频繁的干扰因素抑制到最低程度，同时确保外环回路参数的控制质量。但也不能使内环回路包含的干扰越多越好，因为内环回路包含的干扰越多，其时间滞后必然越大，迅速克服干扰的能力就会受到影响。     (3)内环回路参数的选择应使内、外环回路的被控过程的时间常数适当匹配。显然，如果内环回路包含的干扰量越多，则其控制通道的时间常数越长，控制起来就越慢。如果内、外环回路的振荡频率比较接近时，容易引起共振，为此必须使两个振荡频率比大于3。相应的，内、外环回路过程的时间常数之比应大于3，一般控制在3—10的范围内。这样，内、外环问路之间的动态关系就非常小了。     (4)参数的选择应该考虑工艺上的合理性、可能性和经济性。