卷取机跑偏EPC控制系统的工作目的就是要保证钢带卷齐的精度。按照现有的文献资料和设计手册中的介绍，钢带卷取时，钢带位移的偏移xi存在一个跑偏频率ωp，只有当EPC系统的频宽ωb大于ωp时，系统才能及时纠偏，这样才能保证卷齐精度。然而，该参数的范围太大，据此进行的设计不够准确，为此，又实测了机组的跑偏频率ωp和纠偏速度vp。......
2023-06-15
CP机组EPC系统改造后的动态特性预测
【摘要】：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。
设备改造的目标主要是增加卷重和加快卷取速度。CP机组改造后其卷取机的折算质量m=29000kg。
由式（12-3）可知，m增大将减小ωh，这就缩小了ωh和ωc间的距离，会减小系统的频宽，影响快速性。在式（12-4）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。
因此系统负载增大后，其快速性和稳定性都将变差。考虑到12.5.3中的分析，可采取如下对策：m增大后，适当地加大液压缸的工作面积A，同时适当调大电放大器增益ka和伺服阀的增益kSV。
A的增大将补偿m增加引起的ωh的减小，保持ωh和ωc之间仍有较大间距，使得ωc附近仍有较大一段伯德图的斜率为-20dB/dec，这就可以保证EPC系统有足够的稳定裕量。A增大，同时提高ka和kSV值，以保持总开环放大系数k基本不变，使ωh不降低。
我们取改造后的有效工作面积A=3.34×10-2m2，（内径D=25cm，杆径d=12.5cm），则改造后液压缸-负载环节的参数为：ωh=77.4rad/s=12.3Hz，ξh=0.49。若EPC系统的其他参数不改变，则可画出A增加后系统的开环幅频伯德图，见图12-18的曲线C。由曲线C可知，A增加后系统的频宽为：ωb=ωc=k=12.25rad/s=1.95Hz。
幅值裕量h=16dB（ωb=ωc=12.3Hz），显然幅值裕量较大，这允许我们增大ka或kSV来提高ωb。
若将伺服阀增益由20%调为30%，则查伺服阀流量曲线可得kSV=8.7×10-3m3/（s·A），故k=18.3rad/s=2.9Hz。
这样，我们可以采用既增加A，又调大伺服阀增益的方法进行系统改造。改造后系统的频宽约为2.9Hz，这比改造前略有增大。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。
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