CP机组改造后其卷取机的折算质量m=29000kg。在式中，，所以，即m的增加也将使得ξh变小，使EPC系统的振荡加剧，稳定性变坏。画出改造后EPC系统的开环幅频伯德图，如图12-18的曲线D所示。改造后的系统的幅值裕量为幅值裕量虽比kSV增大前减少了3.5dB，但仍有12.5dB，满足系统对稳定裕量的要求。......
2023-06-15
分析EPC系统的动态特性
【摘要】：由系统的传递函数框图可得EPC系统的开环传递函数为式中 k——开环放大系数，。将算得的ωh、ξh、k代入式，可据此画出EPC系统的开环伯德图。图12-18 改造前后CP机组EPC系统的开环伯德图由图12-18可得系统的性能指标为：①穿越频率：ωc=2.4Hz；②幅值裕量：h=16dB；③相位裕度：γ=75°。可见实测值和理论分析值比较接近，说明上面建立的EPC系统的数学模型和确定的参数是正确的，是可以作为预测改造后系统性能的依据的。
由系统的传递函数框图可得EPC系统的开环传递函数为
式中 k——开环放大系数，
。
将算得的ωh、ξh、k代入式（12-5），可据此画出EPC系统的开环伯德图。
其开环伯德图如图12-18中的曲线A和曲线B所示。开环幅频伯德图的剪切频率为-20dB/dec，穿越频率ωc和转折频率ωh相距较远，所以现有系统的稳定性较好。
图12-18 改造前后CP机组EPC系统的开环伯德图
由图12-18可得系统的性能指标为：①穿越频率：ωc=2.4Hz；②幅值裕量：h=16dB；③相位裕度：γ=75°。
实测该系统的频率特性，由实测的伯德图得到系统的性能指标为：ωc=2Hz，h=17.5dB。可见实测值和理论分析值比较接近，说明上面建立的EPC系统的数学模型和确定的参数是正确的，是可以作为预测改造后系统性能的依据的。
对式（12-5）类型的传递函数，相位交界频率ωcφ应满足：ωcφ=ωh，所以
。若要求系统的幅值裕量为4dB以上，则应有
［其中
］，即k＜1.26ξhωh；又
，所以在EPC系统改造中不宜过多地增大电放大器的增益ka和伺服阀的补助变量活塞（也统称C阀）的增益，而增大液压缸的工作面积A将有利于提高系统的稳定程度。
EPC系统的闭环频宽（-3dB）ωb可近似按下式计算：
ωb=ωc=k
即
由上式可知，液压缸工作面积A的增加将减少系统的频宽，影响系统的响应速度，这是卷取机EPC系统与其他液压系统“如压下系统”的不同之处。对于通常系统，A的增大可以增大ωh值，将有利于提高频宽。但是EPC系统中系统的工作频率较低，ωh和ωc相距甚远，振荡环节的影响还未加入时，系统已经截止了，系统的通频带所对应的开环伯德曲线只有积分环节和比例环节的影响，因此EPC系统的快速性主要决定于开环放大系数k。k的增大将提高频宽，增强快速性。
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