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        銅礦開采過(guò)程中某一控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析及校正措施

        2018-08-05 04:00:58孫麗萍
        世界有色金屬 2018年10期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)

        孫麗萍

        (甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅 武威 733006)

        在銅礦開采自動(dòng)控制系統(tǒng)中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性能不能滿足所要求的性能指標(biāo)的情況,在這種情況下往往需要調(diào)整系統(tǒng)可以調(diào)整的參數(shù),若通過(guò)調(diào)整參數(shù)仍然無(wú)法滿足要求時(shí),則可以在原有系統(tǒng)中,增添一些校正裝置和元件,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校正以滿足性能指標(biāo)[1]。

        本文針對(duì)銅礦開采過(guò)程中某一控制系統(tǒng)進(jìn)行分析并提出校正方案[2]。

        1 校正前系統(tǒng)分析

        圖1 校正前的bode圖

        銅礦開采現(xiàn)場(chǎng)中發(fā)現(xiàn)某一控制系統(tǒng)不穩(wěn)定,經(jīng)嚴(yán)格推算建立數(shù)學(xué)模型,其開環(huán)傳遞函數(shù)為:

        現(xiàn)采用matlab軟件分析未校正系統(tǒng)的頻域指標(biāo):

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

        通常對(duì)于閉環(huán)系統(tǒng),一般希望γ在30°~40°左右,而該系統(tǒng),表示系統(tǒng)穩(wěn)定性不好,但該系統(tǒng)又無(wú)可調(diào)整的參數(shù),故需要添加校正裝置,改善該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

        2 系統(tǒng)校正設(shè)計(jì)

        串聯(lián)超前-滯后校正的優(yōu)點(diǎn)有:裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,已校正系統(tǒng)的響應(yīng)速度快,超調(diào)量小,抑制高頻噪聲的性能好,當(dāng)系統(tǒng)不穩(wěn)定,且對(duì)校正后的系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能(相位裕度和穩(wěn)態(tài)誤差)均有較高要求時(shí),應(yīng)采用串聯(lián)超前-滯后校正。鑒于以上優(yōu)點(diǎn)和系統(tǒng)運(yùn)行的條件,本設(shè)計(jì)選擇串聯(lián)無(wú)源超前-滯后校正。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行要求,現(xiàn)基于MATLAB軟件設(shè)計(jì)相位裕度的控制系統(tǒng)。

        圖2為常用的串聯(lián)無(wú)源超前-滯后校正網(wǎng)絡(luò),其傳遞函數(shù)為

        且1〉a,式中;

        為滯后網(wǎng)絡(luò)部分,

        2.2.3脫毒苗蘋果脫毒苗是指已脫除目標(biāo)病毒的苗木。栽植脫毒苗木,植株生長(zhǎng)旺盛、分枝多、結(jié)果早、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)良。脫毒蘋果樹與常規(guī)蘋果樹相比,脫毒蘋果樹生長(zhǎng)勢(shì)旺,生長(zhǎng)整齊,果實(shí)光潔度好,可溶性固形物含量增加,果品耐貯性強(qiáng),并能夠減少氮肥的施用量。

        為超前網(wǎng)絡(luò)部分。

        圖2 串聯(lián)無(wú)源超前-滯后校正網(wǎng)絡(luò)

        (1)確定要增加的相位超前角度?m:

        在這里未校正系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性在剪切頻率處斜率為-40dB/dec,一般取補(bǔ)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(shù)。

        (3)確定校正部分的兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率,求出其傳遞函數(shù)。

        圖3 校正前和校正后的bode圖

        部分程序如下:

        (4)校驗(yàn)校正后系統(tǒng)的性能指標(biāo)是否滿足要求。

        使用margin()函數(shù)求出校正后系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo),其中系統(tǒng)的相位穩(wěn)定裕量,設(shè)計(jì)結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。

        (5)確定超前滯后校正網(wǎng)絡(luò)的組件數(shù)值。

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

        又因

        可推導(dǎo)出

        最后將組件標(biāo)準(zhǔn)化,R1取120kΩ,R2取8.2kΩ,C2取30μF。

        3 結(jié)語(yǔ)

        系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)正常運(yùn)行的首要條件,所以要簡(jiǎn)單有效地改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性,以便提高工作效率,提高工程質(zhì)量。

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