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串级系统与单回路系统的区别在于前者可以得到可测量的中间变量，并利用它形成一个负反馈回路，对影响中间变量的干扰进行预处理，从而提高整个系统的动态品质。然而，由于串级系统中的主次回路之间存在共振现象。很难对控制器的参数进行调整。经典的调谐方法主要是基于试错，很难达到预期的控制效果。针对系统的固有稳定过程，采用频域快速傅立叶变换(FFT)对主次回路对象的特性进行了辨识，并给出了相应的降价模型。根据串级系统的特点和要求，给出了PID参数的自动整定公式。串级调节系统的参数整定通常分为两步和一步完成。串级调节系统参数整定的思想和方法不同于单回路调节系统。 第一个：串级控制系统PID参数的一步整定方法。 这些步骤如下： A.首先，根据子回路参数的类型，根据经验方法选择子调节器的比例。根据经验值设置子调节器，再根据简单调节器系统(单回路调节器系统)的单回路调节器参数法设置主要调节器参数。观察调节系统的调节过程。根据主调节器(单回路调节器)和次级调节器(外部给定调节器)放大系数匹配的原则，适当调整主调节器和副调节器的参数，使主要参数的质量最好。 B.如果串级调节参数在调节过程中出现振荡，可以增大主调节器或副调节器的任何参数，以消除系统振荡。 C.如果出现严重振荡，系统可转为人工操作，稳定生产后投入运行并重新设定。 第二：串级控制系统PID参数整定的两步法。 这些步骤如下： A.关闭串级调节系统的主回路，使主调节器和副调节器的积分时间最大，微分时间最小。 B.将主调节器的比例放在100%的比例上，并按照一定的衰减率(例如4：1)设置副回路。子调整器在此衰减率下的衰减率可通过从子调整器的比例由大到小的逐步变化来计算。在此衰减率下，副调节器的衰减率可计算为δ2S和衰减期T2 s。 C.将副调节器(外部给定调节器)的比例度放置在增量2s的位置。用相同的方法和衰减率设置主回路，计算衰减比下主调节器(单回路调节器)的衰减率δ1s和衰减期T1s。 D.根据δ2s、T2 s和δ1s、T1s的数据，结合稳压器的选型，根据试验中选定的衰减率，选择合适的经验公式，得到主调节器和副调节器的整定参数。 E.1衰减曲线法PID参数整定经验公式10：1衰减曲线法PID参数整定经验公式。 F.根据“先从主”和“先成比例后积分再微分”的顺序，对主调节器和二次调节器的计算参数进行了设置。 G.观察自动控制系统的控制过程， 必要时适当调整调节器的参数。针对串级系统的固有稳定过程，利用FFT变换对串级系统的输入输出数据进行分析，得到主次对象的频域特性。  通过降阶得到了系统的二阶模型和无量纲时滞。给出了主回路和二次回路PID参数自动整定的算法和公式。仿真结果表明，该方法具有良好的跟踪性能和抗干扰性能。你认为如何? |
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