千米钻机电控系统工况复杂、负载多变，并且融合多个一次回路，从而使瞬态干扰频谱分布随机性高，易出现模态混叠现象。为提升智能感知精度，千米钻机电控系统二次回路往往采用高带宽增益运算放大器，已有适用于二次侧端口设备的模型不再适用于小信号检测电路的稳定性分析。千米钻机电控系统瞬态干扰频域分布范围广泛，要求电路在很宽的频域内有较强的抗干扰能力。传统抗干扰措施存在频带较窄，高频抑制作用不佳的缺陷；多级RC、LC滤波电路吸收存在阻抗不匹配、体积大的问题。针对上述问题，以15000型千米钻机电控系统的二次回路信号采集电路为研究对象，对二次回路中瞬态干扰进行分析。采用无参尺度空间表达的经验小波变换（Empirical Wavelet Transform，EWT）算法，利用尺度空间变换划分得到频谱分割点，进而提取出具有紧支撑框架的模态分量，引入模态分量的峭度指标特征划分瞬态干扰信号与白噪声信号，确定瞬态干扰的频域分布。通过构建电控系统二次回路含寄生参数的小信号电路等效模型，探寻反馈回路引脚寄生电容与触发振铃或自激振荡的干扰信号频率阈值的规律，分析瞬态干扰频域特征对电路稳定性的影响。结果表明：在输入输出存在30 pF引脚寄生电容时，传导进入瞬态干扰信号使稳定性下降，且引起失稳的触发频率随引脚寄生电容增加而降低。利用铁氧体磁珠类似并联谐振的高阻特性，设计了一种二阶滤波电路，实验验证结果表明：当干扰经过含铁氧体磁珠的二阶滤波电路后，在信号采样电路敏感的0.2 MHz以上频段，干扰幅值均抑制在-35 dBV以下，信号采样电路无异常输出。工业样机运行数据中敏感频段干扰幅值均抑制在-35 dBV以下，实际运行测试结果与实验室测试结果与基本一致，满足抗干扰要求。

0 引言
1 瞬态干扰信号分析
1.1 干扰途径
1.2 自适应无参EWT的信号特征提取
1.3 实测信号分析
2 电控系统稳定性分析
2.1 含寄生参数电路的等效模型
2.2 瞬态干扰敏感性分析
3 抗干扰设计
3.1 二阶滤波电路设计
3.2 实验室测试
3.3 样机运行试验
4 结论

关正祺,李海英,宋建成.千米钻机电控系统二次回路瞬态干扰分析与抑制[J/OL].工矿自动化:1-8[2023-07-13].DOI:10.13272/j.issn.1671-251x.2022100053.