銅礦開采過程中某一控制系統的穩定性分析及校正措施

孫麗萍

（甘肅畜牧工程職業技術學院，甘肅 武威 733006）

在銅礦開采自動控制系統中時常會出現系統的穩定性能不能滿足所要求的性能指標的情況，在這種情況下往往需要調整系統可以調整的參數，若通過調整參數仍然無法滿足要求時，則可以在原有系統中，增添一些校正裝置和元件，對系統進行校正以滿足性能指標[1]。

本文針對銅礦開采過程中某一控制系統進行分析并提出校正方案[2]。

1 校正前系統分析

圖1 校正前的bode圖

銅礦開采現場中發現某一控制系統不穩定，經嚴格推算建立數學模型，其開環傳遞函數為：

現采用matlab軟件分析未校正系統的頻域指標：

使用margin()函數求出未加校正系統的頻域性能指標，增益裕度，穿越頻率，相位裕度，剪切頻率

通常對于閉環系統，一般希望γ在30°～40°左右，而該系統，表示系統穩定性不好，但該系統又無可調整的參數，故需要添加校正裝置，改善該系統的穩定性。

2 系統校正設計

串聯超前-滯后校正的優點有：裝置結構簡單，已校正系統的響應速度快，超調量小，抑制高頻噪聲的性能好，當系統不穩定，且對校正后的系統的動態和靜態性能（相位裕度和穩態誤差）均有較高要求時，應采用串聯超前-滯后校正。鑒于以上優點和系統運行的條件，本設計選擇串聯無源超前-滯后校正。根據系統運行要求，現基于MATLAB軟件設計相位裕度的控制系統。

圖2為常用的串聯無源超前-滯后校正網絡，其傳遞函數為

且1〉a，式中；

為滯后網絡部分，

2.2.3脫毒苗蘋果脫毒苗是指已脫除目標病毒的苗木。栽植脫毒苗木，植株生長旺盛、分枝多、結果早、產量高、品質優良。脫毒蘋果樹與常規蘋果樹相比，脫毒蘋果樹生長勢旺，生長整齊，果實光潔度好，可溶性固形物含量增加，果品耐貯性強，并能夠減少氮肥的施用量。

為超前網絡部分。

圖2 串聯無源超前-滯后校正網絡

（1）確定要增加的相位超前角度?m：

在這里未校正系統的開環對數幅頻特性在剪切頻率處斜率為-40dB/dec,一般取補償修正量5o到10o，這里取6o。

（2）編寫程序確定校正裝置的傳遞函數。

（3）確定校正部分的兩個轉折頻率，求出其傳遞函數。

圖3 校正前和校正后的bode圖

部分程序如下：

（4）校驗校正后系統的性能指標是否滿足要求。

使用margin()函數求出校正后系統的頻域性能指標，其中系統的相位穩定裕量，設計結果符合設計要求。

（5）確定超前滯后校正網絡的組件數值。

由滯后校正部分的傳遞函數可知T1=1.148s,T2=0.228 6s,alpha=3.9614,

又因

可推導出

最后將組件標準化，R1取120kΩ，R2取8.2kΩ，C2取30μF。

3 結語

系統的穩定性是系統正常運行的首要條件，所以要簡單有效地改善系統的穩定性，以便提高工作效率，提高工程質量。