图中显示了该方案的结构，钢丝绳中的张力由卷筒上的转矩控制，卷筒的压力是不可测的。总转矩由所需的张力轧辊直径惯性和损失的赔偿要求计算得出。在这种方案中，速度环的配置用于限制卷筒的过速，并没有利用在活跃地带的张力控制，张力由上述所述的二阶系统与固有频率和阻尼控制。图显示典型的张力的步进控制，从图可以得出，该系统是稳定的，当存在着频繁的干扰和或系统的固有阻尼是低的，表现的张力控制，将不能令人满意。扭矩调节张力控制绞车图和图为该方案的结构图和方块图，在结构图中，测压元件用来测量卷筒的压力，受控设备的传递函数为二阶系统的含有固有频率和阻尼的公式，张力控制器根据系统的固有频率设计成比例积分调节器或比例积分微分调节器。控制器设计应使频域内的波特曲线有足够增益和相位余量，类似图所示。当使用个控制器，交叉频率需求小于固有频率，当固有频率较小时，张力的响应是缓慢的，因此固有频率限制了交叉频率的选择，当张力的响应要求迅速时，对调节器必须添加附加装置，以保证足够的相位余量。图显示不同的频率和调节器的张力响应，从中可以得出当频率越来越小时，设备的极对变得显著，张力有变化的趋势，当附加装置添加到控制器后，情况有很大的改进，但会给系统带来噪音，因此当使用附加装置时，噪音应在可接受的范围内。速度调节张力控制绞车该方案的结构图如图所示，速度环是嵌套在张力闭环内的，图是该方案的方块图，从卷筒的速度反馈到张力的传递函数为系统的伯德图如图所示增加速度环后，系统性能明显改善，当引导速度,时，传递函数为该速度调节系统的主导极点的位置为适当调校和，系统频率和阻尼可改进，从而更好的张力响应，如图所示。矩调节位置控制绞车图是转矩调节跳动辊绞车的结构图，图和图分别是跳动辊模型和简化积分的方块图，从转矩到跳动辊位置的简单传递函数为在此控制系统中的处有个极点，在多数系统中，相对于，的影响很小，因此，极点的位置比较接近起始位置，系统表现为双积分。由于跳动辊和卷筒系统的传递函数如公式所示，调节不稳定，而调节可以得到满意的响应，如图所示，因此这为调节带来了困难，为此必须添加辅助装置或超前补偿器。速度调节位置控制绞车图为系统的结构图，图为跳动辊积分模型的动态方块图，从速度到位置的传递函数如下可以看出，通过对速度环的合理的设计大的带宽和足够的阻尼，公式中的极点可以远离虚轴位置，控制系统表现为积分行为，这就达到了满意的响应，如图所示。Ⅳ讨论和对比由以上的分析和图示结论，可得到固有频率和阻尼是系统的关键参数，转矩调节控制主要由系统的频率和阻尼极对决定。当系统的固有频率很低或阻尼很小时，必须应用附加装置或超前补偿器。在转矩张力或位置闭环中嵌套个足够带宽的速度环，将会提高系统的固有频率和阻尼，以得到绞车控制系统的快速响应，引进速度环还有允许速度后续的特点。图为没有惯性补偿的分析结果，从图可以看出，速度调节系统比转矩调节系统的张力响应较快，这是因为其加速度比转矩调节较小的原因。实际应用中，根据系统卷筒的惯量进行设计速度环。图为速度环的方块图，忽略摩擦，,闭环的传递函数为和第二种控制系统相比，速度环的固有频率和阻尼为可以看出，固有频率和阻尼都有关该系统的惯性有关联，举例来说，当对卷筒轴进行速度调节后，固有频率和阻尼随卷筒的直径和惯性的增加而减少。当系统的惯性改变的，带宽和速度环的阻尼应当保持，带宽通常指定为。为做到这点，速度调节增益应适应惯性改性，基于机械性能极限和稳定性的考虑调节增益的限制，带宽的设计往往达不到要求。当调节增益达到极限时，系统惯量仍在增加，那么速度环就不再适应了，导致带宽的减少，速度环性能的下降，将会影响主环性能下降，因此在这种情况下没有必要增加速度内环。图显示了适应或不适应的比较。如果没有适应，当卷筒的惯性上升到定的范围