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。