電弧爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法的研究.pdf

1、電弧爐煉鋼過程是一個典型的具有非線性、時變性、隨機(jī)特征的工業(yè)控制過程，而電弧爐煉鋼過程的控制主要是通過電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)來完成輸入電功率、降低能耗、縮短冶煉時間等控制目標(biāo)的。電極調(diào)節(jié)器的控制方法成為電弧爐控制研究的主要問題，而長久以來，人們對電弧模型的研究不夠深入，一般采用基于線性電弧阻抗策略來控制電極升降，控制效果不很理想。為此，本文在交流電弧模型的基礎(chǔ)上，對電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制策略和控制器設(shè)計進(jìn)行了深入研究。
　　本文在查閱了大量的國

2、內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，介紹了電弧爐的設(shè)備、煉鋼工藝過程，對國內(nèi)外電弧爐煉鋼現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢以及電弧爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展進(jìn)行了總結(jié)。
　　針對電弧爐冶煉的工藝特點，從能量守恒定律出發(fā)，應(yīng)用相關(guān)電弧物理理論，建立了一個用非線性微分方程描述的交流電弧爐電弧時域模型。該模型能夠體現(xiàn)電弧的微觀特性，并能很好的體現(xiàn)電弧在不同冶煉階段的時變特性。
　　針對電弧模型參數(shù)難以確定的問題，通過機(jī)理分析，推導(dǎo)出了電弧模型參數(shù)的變化范圍。在模型

3、參數(shù)變化范圍內(nèi)，采用改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法辨識電弧模型參數(shù)值，有效地提高了辨識的速度和精度。通過與校驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，證明了所提出參數(shù)辨識方法的正確性。
　　通過對現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)和所建立的電弧模型進(jìn)行的仿真研究，并運用相空間重構(gòu)和Lyapunov指數(shù)等方法進(jìn)行定性分析和定量分析，證明了電弧爐系統(tǒng)中存在混沌現(xiàn)象且電弧爐電壓波動是混沌現(xiàn)象的表現(xiàn)形式。
　　本文建立了液壓系統(tǒng)模型和供電系統(tǒng)模型，結(jié)合電弧爐冶煉進(jìn)程特點，并考慮電極系統(tǒng)自身