1.一种矿山充填料浆浓度滑模控制方法,其特征在于,包括:使用三阶滞后系统对浆料生产搅拌过程进行描述,并将所述三阶滞后系统的滞后部分用惯性环节进行近似,得到料浆生产搅拌过程的数学模型;
将所述数学模型表示为状态空间形式,考虑系统干扰,将所述系统干扰加到控制通道中,得到浆料生产系统的状态方程;所述系统干扰包括匹配干扰和不匹配干扰;
基于所述状态方程,利用改进的指数趋近律设计控制器,得到滑模控制器;
基于所述滑模控制器对生产过程进行控制。
2.根据权利要求1所述的矿山充填料浆浓度滑模控制方法,其特征在于,所述数学模型为:其中, 为给水电动阀的动态特性,T1为所述水电动阀的时间常数; 为核子浓度计的动态特性,T2为所述核子浓度计的时间常数; 为搅拌过程的动态特性,T3为所述搅拌过程的时间常数、τ为常数。
3.根据权利要求1所述的矿山充填料浆浓度滑模控制方法,其特征在于,所述状态空间形式为:其中,y表示系统的输出,为料浆的浓度;C是系统的输出矩阵,且C=[1 0 0 0];
表示系统的状态变量,由料浆的浓度及所述浓度的一、二和三阶导数组成;As、bs分别是系统矩阵和输入矩阵,定义符号变量T4=T1+T2+T3+τ,T5=T1T2+T1+T2+(T1+T2+T3)τ,T6=T1T2T3+(T1T2+T1+T2)τ,T7=T1T2T3τ,则As、bs两矩阵的表达式分别是和
4.根据权利要求4所述的矿山充填料浆浓度滑模控制方法,其特征在于,所述状态方程为:T
其中,d(k)=[d1(k) d2(k) d3(k) d4(k)] 表示所述匹配干扰和所述不匹配干扰;
Ts为采样周期。
5.根据权利要求4所述的矿山充填料浆浓度滑模控制方法,其特征在于,所述滑模控制器的控制律为:其中,q、ε均为设计参数,S(k)=Csx(k),Cs为滑模面参数。
6.一种矿山充填料浆浓度滑模控制系统,其特征在于,包括:生产模型构建模块,用于使用三阶滞后系统对浆料生产搅拌过程进行描述,并将所述三阶滞后系统的滞后部分用惯性环节进行近似,得到料浆生产搅拌过程的数学模型;
模型转换模块,用于将所述数学模型表示为状态空间形式,考虑系统干扰,将所述系统干扰加到所有通道中,得到浆料生产系统的状态方程;所述系统干扰包括匹配干扰和不匹配干扰;
滑模控制器设计模块,用于基于所述状态方程,利用改进的指数趋近律设计控制器,得到滑模控制器;
应用模块,用于基于所述滑模控制器对生产过程进行控制。