铜矿开采过程中某一控制系统的稳定性分析及校正措施

孙丽萍

（甘肃畜牧工程职业技术学院，甘肃 武威 733006）

在铜矿开采自动控制系统中时常会出现系统的稳定性能不能满足所要求的性能指标的情况，在这种情况下往往需要调整系统可以调整的参数，若通过调整参数仍然无法满足要求时，则可以在原有系统中，增添一些校正装置和元件，对系统进行校正以满足性能指标[1]。

本文针对铜矿开采过程中某一控制系统进行分析并提出校正方案[2]。

1 校正前系统分析

图1 校正前的bode图

铜矿开采现场中发现某一控制系统不稳定，经严格推算建立数学模型，其开环传递函数为：

现采用matlab软件分析未校正系统的频域指标：

使用margin()函数求出未加校正系统的频域性能指标，增益裕度，穿越频率，相位裕度，剪切频率

通常对于闭环系统，一般希望γ在30°～40°左右，而该系统，表示系统稳定性不好，但该系统又无可调整的参数，故需要添加校正装置，改善该系统的稳定性。

2 系统校正设计

串联超前-滞后校正的优点有：装置结构简单，已校正系统的响应速度快，超调量小，抑制高频噪声的性能好，当系统不稳定，且对校正后的系统的动态和静态性能（相位裕度和稳态误差）均有较高要求时，应采用串联超前-滞后校正。鉴于以上优点和系统运行的条件，本设计选择串联无源超前-滞后校正。根据系统运行要求，现基于MATLAB软件设计相位裕度的控制系统。

图2为常用的串联无源超前-滞后校正网络，其传递函数为

且1〉a，式中；

为滞后网络部分，

2.2.3脱毒苗苹果脱毒苗是指已脱除目标病毒的苗木。栽植脱毒苗木，植株生长旺盛、分枝多、结果早、产量高、品质优良。脱毒苹果树与常规苹果树相比，脱毒苹果树生长势旺，生长整齐，果实光洁度好，可溶性固形物含量增加，果品耐贮性强，并能够减少氮肥的施用量。

为超前网络部分。

图2 串联无源超前-滞后校正网络

（1）确定要增加的相位超前角度ϕm：

在这里未校正系统的开环对数幅频特性在剪切频率处斜率为-40dB/dec,一般取补偿修正量5o到10o，这里取6o。

（2）编写程序确定校正装置的传递函数。

（3）确定校正部分的两个转折频率，求出其传递函数。

图3 校正前和校正后的bode图

部分程序如下：

（4）校验校正后系统的性能指标是否满足要求。

使用margin()函数求出校正后系统的频域性能指标，其中系统的相位稳定裕量，设计结果符合设计要求。

（5）确定超前滞后校正网络的组件数值。

由滞后校正部分的传递函数可知T1=1.148s,T2=0.228 6s,alpha=3.9614,

又因

可推导出

最后将组件标准化，R1取120kΩ，R2取8.2kΩ，C2取30μF。

3 结语

系统的稳定性是系统正常运行的首要条件，所以要简单有效地改善系统的稳定性，以便提高工作效率，提高工程质量。