带材跑偏电液伺服控制系统的品质分析

宋云清

（伊犁职业技术学院，新疆伊宁，835000）

0 引言

频率法设计液压伺服系统可通过编写MATLAB程序来实现，在初始化程序中存放大量的技术要求初始计算数据，根据这些设计数据设计出系统以后，进行仿真试验，如果满足系统的全部性能指标，则设计成功:如不能满足，可通过调整初始化模块中的参数或改变系统结构(加校正)等方法，重复进行仿真试验，直至满足要求为止。降低了人工计算强度，提高了设计的实用性和效率。跑偏控制的目的是：在卷取过程中，使带材定位卷齐，提高成品率，减小设备损坏，便于包装运输。

1 工作原理

光电检测器与卷筒刚性连结，包括光敏电阻构成的电桥和光源，当带材正常运行时，电桥平衡；当带材边沿跑偏，偏离刚性连结的检测器中央，光敏电阻的光照发生变化，随之引起电阻值的变化，破坏了光敏电阻组成的电桥的平衡，输出一个差动电压信号，经放大器放大，产生一个差动电流Δi，送入电液伺服阀的输入端，产生与输入信号成正比的流量，控制液压缸，拖动卷筒纠偏，至跑偏位移为零，使带材边沿处于检测器的中心位置。如图1所示。

图1 控制系统的组成

2 控制方案

图2 系统职能方框图

3 主机参数及对控制系统要求

3.1 主机参数

（1）卷取速度：v=5m/s ；

（2）负载情况：运动部件总质量M1=15000kg，最大钢卷质量M2=20000kg ，故总负载质量：M=M1+M2=35000kg；

（3）工作行程H=±75mm。

3.2 对控制系统的要求

（1）卷取速度：v=5m/s ；

（2）卷齐精度 ：e≤ ±2mm ；

（3）剪切频率：ωb>20rad/s；

（4）最大轴向加速度：am=0.47m/s2；

（5）最大轴向调节速度vm= 2 .2× 10−2m/s。

4 系统方框图及传递函数

4.1 光电检测器

式中:xe- 钢带跑偏量（m）；u……