【摘要】：在串级控制中使用了级联的控制闭环，每个回路使用一个独立的测量和一个独立的操作变量。第一级控制器的输出是第二级控制器的输入。变量配对和多个闭环的顺序能够使控制得到非常有效的实施，并且不需要利用所有状态信息。这种多环或串级控制系统如图8-10所示。图8-10 串级控制内环将会调节电动机电流，消除了转矩扰动，使电动机表现为一个转矩源。因此，串级控制的主要理念是及时反馈系统中有任何可用的信息。
完全状态信息未必能够全部获得，或者说很难直接使用。在串级控制中使用了级联的控制闭环，每个回路使用一个独立的测量和一个独立的操作变量。第一级控制器的输出是第二级控制器的输入。变量配对和多个闭环的顺序能够使控制得到非常有效的实施，并且不需要利用所有状态信息。
我们再次使用天线的伺服系统来做例子。天线最终需要指向准确的位置。位置偏差可以作为电动机的参考值，但是电动机的速度和转矩也是非常重要的变量（描述系统是如何工作的，也是系统状态的一部分）。电动机速度是可以测量的，同时电流（与转矩相关）也是可以测量的，用这些信息控制对提高系统整体性能具有很大的优势，如图7-3所示。这种多环或串级控制系统如图8-10所示。
图8-10 串级控制(www.xing528.com)
内环将会调节电动机电流，消除了转矩扰动，使电动机表现为一个转矩源。然后，速度反馈将会提供阻尼和稳定性。外环位置控制器（主控制器）将会控制电动机轴的最终位置。系统工作良好是因为不同的闭环有不同的响应时间。内环是最快的，大约10倍于阻尼环，又比外部位置环快10倍。在频宽方面，外环具有最小的带宽，阻尼环频带宽度大约是其10倍大，而内环频宽又是一个10倍大的参数。
因此，串级控制的主要理念是及时反馈系统中有任何可用的信息。
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