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　　PWM控制是脉冲宽度调制(Pulse Width ModuLation)的缩写。交--直--交变频器要求具有两个基本特点：即输出电压的频率和幅度可变。在PAM变频器中，逆变器起变频作用，整流器完成变压。如在逆变器环节中，将每个半周的矩形分成许多小脉冲，通过调整脉冲宽度的大小，也可起到调压的作用。这就是所谓的PWM方式。

　　为使异步电动机在进行调速运转时能够更加平滑，目前在变频器中多采用SPWM法（正弦波PWM调制方式）。所谓SPWM法指的是通过改变PWM输出的脉冲宽度，使输出电压的平均值接近于正弦波。

　　采用PWM控制方式的变频器具有可减少高次谐波带来的各种不良影响，转矩波动小，而且控制电路简单，成本低等特点，是目前在变频器中采用多的一种逆变电路控制方式。但是，该方式也具有当载波频率不合适时会产生较大的电动机运转噪音的缺点。为了克服这个缺点，在采用PWM控制方式的新型变频器中都具有一个可改变变频器载波频率的功能，以便使用户根据实际需要改变变频器的载波频率，从而达到降低电动机运转噪音的目的。

对于串级控制系统的理解，仪表工是用口诀这样说的：
                串级系统有何难？主副回路内外环；
                主调输出送副调，副调主调信号串；
                副环粗调动作快，主环细调严把关；
                主副调节协调好，调节品质超简单。
口诀中：“串级系统有何难?”是指学习方法，因为复杂控制系统是以简单控制系统为前提的，在掌握了简单控制系统的基础上来学习复杂控制系统就不难了。
   

现结合实例来进一步理解口诀的含义。上图是个加热炉炉温的单回路控制系统。当负荷变化而引起炉温改变时，经温度传感器、PID调节器和调节阀V构成的控制系统，改变燃油量Q以平衡负荷的变化，而使炉温保持不变。但如果燃油的进口压力波动较大且波动频繁时，将会引起炉温的大幅度变化，为克服燃油压力波动带来的干扰，可以先构建一个燃油量的控制系统来消除油压的波动，而把炉温温控仪（单回路PID控制器）的输出作为流量调节器（外给定调节器）Q的给定值，形成回路，使流量调节器按炉温控制的需要而工作，构成了串级控制系统。

   

结合口诀先来看看串级控制系统的组成方框图。从方框图中可看出：“主调输出送副调，副调主调信号串”。所谓串级控制，就是用两个PID调节器串联在一起进行控制，主调（单回路PID调节器）的输出作为副调（外给定调节器）的给定，这也是串级控制系统名称的来历。

串级控制系统中副回路因为在主回路之内，所以称为副环，主回路则称为外环，这就是口诀中的：“主、副回路内外环”。其中主回路是由主变送器、主控制器、执行器、主对象构成的一个闭合回路，也就是副回路反馈断开后的整个回路。副回路是由副变送器、副控制器、执行器、副对象构成的闭合回路。这样就有了主、副参数之分，主参数就是在串级控制系统中起主导作用的被调参数，即生产中的重要工艺指标。而副参数就是影响主参数的主要变量或者是为了满足某种关系的需要而引人的中间变量。这样根据主、副参数也就可以确定系统的主、副对象及相应的主副变送器了。

 
串级控制当系统的稳定状态受到外界干扰，而使主、副参数偏离给定值时，通过主、副控制器来克服外界干扰，使系统恢复到新的稳定状态。根据干扰施加点的位置不同，其可分为三种情况，结合图例看仪表工是怎样用口诀对其进行说明的：
1、若由于燃油压力发生变化时，干扰将作用于副回路，这时副控制器便立即进行调节，即较小的干扰，经副控制器的调节后，一般影响不到炉温的变化。当干扰较大时，进而影响到主参数时，则主控制器也投入调节过程，这时主、副控制器一起来调节，就加速了克服干扰的控制过程。使炉温尽快回复到给定值上。这过程就如口诀说的：“小干扰，副回消灭掉；大干扰，副环抢先调，剩微量，主、副一起调，调得速度快，过程质量高”。

通过以上口诀可以看出，串级控制系统由于两个调节器串联在一起工作，又引人了一个闭合的副回路，因此，不仅能迅速克服作用于副回路的干扰，而且对作用于主回路的干扰也能加快控制的速度。由于副回路具有先调、快调、粗调的特点，而主回路则具有后调、慢调、细调的特点，对于副回路没有克服掉的，但也大大削弱的**的克服掉。这就是口诀说的：“副环粗调动作快，主环细调严把关，主副调节协调好，调节品质超‘简单’”。

从口诀认识串级控制系统的特点及应用

为了鉴别作比较，串级特点易明了， 系统多一副回路，改善特性有成效； 再加主调副调串，放大系数可提高， 非线性及负荷变，自适应可把好关； 克服*力强，调节过程品质好。 为了鉴别作比较，串级特点易明了，串级控制系统与单回路相比较，在结构上由于增

为了鉴别作比较，串级特点易明了， 系统多一副回路，改善特性有成效； 再加主调副调串，放大系数可提高， 非线性及负荷变，自适应可把好关； 克服*力强，调节过程品质好。    “为了鉴别作比较，串级特点易明了”，串级控制系统与单回路相比较，在结构上由于增加了一个副回路，因此具有一系列的特点，这些特点及可应用的对象是： 1、串级控制系统由于副回路的存在，改善了对象的动态特性，起了一个超前作用。串级系统用了一个闭合的副回路代替了原来的一部分对象，当干扰出现在副回路时，串级控制有超前克服干扰的作用。如果干扰出现在主回路，副回路虽然不能直接克服这些干扰，但是它改善了对象的特性，控制质量还是要比单回路控制得好。这就是：“系统多一副回路，改善特性有成效”，因此串级控制系统可用于纯滞后或容量滞后较大的对象。 2、串级控制系统由于副回路的存在，提高了PID调节器总放大倍数，增强了抗*力。口诀中：“再加主调副调串，放大系数可提高”，由于两个PID调节器串接在一起，无论在什么情况下，两个PID调节器放大倍数的乘积，都大于一个调节器的放大倍数。放大倍数的增加，对于克服进人副回路的干扰有很强的校正作用，这样就减少了大偏差，大大提高了控制质量。因此当对象的变化激烈而且幅值很大的干扰，当用单回路控制不能满足大偏差的要求时，可使用串级控制系统。因为其“克服*力强，调节过程品质好”。 3、串级控制系统由于副回路的存在，具有一定的自适应能力，可适应负荷和操作条件的变化。“非线性及负荷变，自适应可把好关”原来的口诀没有这句，是作者加进去的。因为从主回路来看，它是一个定值控制系统，但其副回路却是一个随动控制系统，主调节器能够按照对象操作条件及负荷的变化，来不断纠正副调节器的给定值，使其来适应操作条件及负荷的变化。这样对于被控对象具有较大的非线性特性，并且负荷变化又较大时，就可以选择串级控制系统来满足生产的需求。