礦熱爐三相電極智能解耦控制系統(tǒng)研究與應用.pdf

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

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)研究與應用摘要：礦熱爐冶煉是目前我國使用較廣泛的鐵合金生產方式，合理控制礦熱爐三相電極位置能夠提高冶煉效率，從而降低生產成本。然而，大多數礦熱爐三相電極位置是通過人工觀測變壓器一次側電流進行手動調節(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對于提高冶煉效率、降低生產成本具有重要意義。為此，本文主要進行了以下研究工作：1為了實現爐

3、內熔池溫度場平衡，需采用熔池功率平衡控制方式，而計算熔池功率所需的負載電流和阻抗值難以直接測量。針對這個問題，運用疊加原理計算出短網電流，進而計算出負載電流，并根據負載特性建立負載阻抗模型，為功率平衡控制的實現打下基礎；同時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，并通過現場數據進行參數辨識，建立了系統(tǒng)解耦控制模型。2針對系統(tǒng)的強耦合特性，以“電流變化比值”作為耦合因子，直觀地體現系統(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，運用該策略進行解耦控制，能夠減少電極移動頻度及位移量，達到保護電機、變頻器等設備及增強系統(tǒng)動態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能的目的。3針對礦熱爐系統(tǒng)難以建立精確數學模型的復雜特性，采用不依賴精確數學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行合理論域伸縮，提高了控制精度和穩(wěn)定性。同時，根據具體爐況，經智能決策合理設定控制周期、電極位移死區(qū)，與變論域模糊控制相結合，設計出礦熱爐三相