礦熱爐三相電極智能解耦控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用.pdf

1、中圖分類號嬰22三UDC6213碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q三3三密級坌玨礦熱爐三相電極智能解耦控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用ResearchandApplicationoftheIntelligentDecouplingControlSystemontheThree—PhaseElectrodesoftheSubmergedArcFurnace作者姓名學(xué)科專業(yè)研究方向?qū)W院(系、所)指導(dǎo)教師梁志遠(yuǎn)控制科學(xué)與工程控制理論與應(yīng)用信息科學(xué)與工程學(xué)院賀建軍教授

2、論文答辯日期貍!里：』：!弓答辯委員會主席墜絲中南大學(xué)二。一四年五月礦熱爐三相電極智能解耦控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用摘要：礦熱爐冶煉是目前我國使用較廣泛的鐵合金生產(chǎn)方式，合理控制礦熱爐三相電極位置能夠提高冶煉效率，從而降低生產(chǎn)成本。然而，大多數(shù)礦熱爐三相電極位置是通過人工觀測變壓器一次側(cè)電流進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，控制效果差。因此，研究礦熱爐三相電極位置自動控制技術(shù)對于提高冶煉效率、降低生產(chǎn)成本具有重要意義。為此，本文主要進(jìn)行了以下研究工作：1為了實(shí)現(xiàn)爐

3、內(nèi)熔池溫度場平衡，需采用熔池功率平衡控制方式，而計(jì)算熔池功率所需的負(fù)載電流和阻抗值難以直接測量。針對這個問題，運(yùn)用疊加原理計(jì)算出短網(wǎng)電流，進(jìn)而計(jì)算出負(fù)載電流，并根據(jù)負(fù)載特性建立負(fù)載阻抗模型，為功率平衡控制的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)；同時(shí)建立了能充分反映三相電極之間耦合作用的電極電流一位置模型，并通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)辨識，建立了系統(tǒng)解耦控制模型。2針對系統(tǒng)的強(qiáng)耦合特性，以“電流變化比值”作為耦合因子，直觀地體現(xiàn)系統(tǒng)耦合的規(guī)律及耦合作用的大小，有助于三

4、相電極耦合作用定性分析；提出了一種基于“最靈敏相電極”的解耦策略，運(yùn)用該策略進(jìn)行解耦控制，能夠減少電極移動頻度及位移量，達(dá)到保護(hù)電機(jī)、變頻器等設(shè)備及增強(qiáng)系統(tǒng)動態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能的目的。3針對礦熱爐系統(tǒng)難以建立精確數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜特性，采用不依賴精確數(shù)學(xué)模型的變論域模糊控制，在冶煉過程的熔化期和氧化還原期進(jìn)行合理論域伸縮，提高了控制精度和穩(wěn)定性。同時(shí)，根據(jù)具體爐況，經(jīng)智能決策合理設(shè)定控制周期、電極位移死區(qū)，與變論域模糊控制相結(jié)合，設(shè)計(jì)出礦熱爐三相