简谈熔池自适应内模制约对策及其在矿热炉中运用

论文导读：浅析其主电路的基础上,提出采取熔池电阻作为制约量,并给出矿热炉三相电极熔池电阻的计算公式。根据矿热炉的系统特性,建立了以电极位置为输入、熔池电阻为输出的电极位置—电阻模型。在此基础上,针对矿热炉电极系统特性,设计了自适应内模制约器,该算法与常规PID制约相比,具有以下特点：调节参数少,结构简单,易于实现；具有参数
摘要：矿热炉是生产硅锰合金的主要设备,电流通过三根电极导入炉内,炉料在电弧热和电阻热共同产生的高温下发生化学反应生成硅锰合金。矿热炉电极制约系统的性能直接影响硅锰合金的冶炼效率及质量、企业的经济效益。铁合金的生产是—个高耗能行业,在供电形势日益紧张的情况下,如何考虑矿热炉电极系统的自动制约以降低矿热炉的能耗具有重要的实际作用和经济价值。以山西朔州某铁合金厂密闭式硅锰炉电极系统自动化改造为探讨背景,为实现电极升降自动制约,达到提升生产效率、降低能耗的目标,以电极系统主电路、建模以及制约对策三个方面进行了探讨。矿热炉炉内复杂的冶炼反应以及三相电极电流间的耦合,决定了矿热炉是非线性、时变、多变量、强耦合的系统。针对当前矿热炉采取电极电流作为制约量的弊端,在浅析其主电路的基础上,提出采取熔池电阻作为制约量,并给出矿热炉三相电极熔池电阻的计算公式。根据矿热炉的系统特性,建立了以电极位置为输入、熔池电阻为输出的电极位置—电阻模型。在此基础上,针对矿热炉电极系统特性,设计了自适应内模制约器,该算法与常规PID制约相比,具有以下特点：调节参数少,结构简单,易于实现；具有参数在线调整的功能,能够克服对象时变对制约性能的影响。仿真实验表明,本论文提出的自适应内模制约具有较好的动态特性。利用OPC技术实现Matlab先进制约算法与WinCC的无缝集成,上面陈述的制约对策通过了现场运转的检验,可以大大改善三根电极的制约效果,提升矿热炉的生产效率,降低能耗。关键词：硅锰矿热炉论文三相电极等效熔池电阻论文自适应内模制约论文OPC论文
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Abstract4-6
目录6-8
1 绪论8-14

1.1 课题背景8

1.2 内模制约的形成及其进展8-10

1.3 国内外矿热炉电极制约系统的探讨近况10-11

1.3.1 国外矿热炉电极制约系统探讨近况10

1.3.2 国内矿热炉电极制约系统探讨近况10-11

1.4 课题探讨作用11-12

1.5 本论文的探讨内容及组织结构12-14

2 硅锰炉电极系统的浅析14-24

2.1 传统电极制约的缺点14-17

2.

1.1 以一次电流作为制约量的缺点14-16

2.

1.2 传统制约对策的弊端16-17

2.2 三相电极系统的浅析17-23

2.1 硅锰炉电极制约系统17

2.2 等效熔池电阻的计算17-23

2.3 本章小结23-24

3 硅锰炉电极系统的数学模型及其动态特性24-34

3.1 引言24-25

3.2 硅锰炉电极系统数学模型的建立25-29

3.

2.1 电极液压调节装置的数学模型25-28

3.

2.2 电极位置—熔池电阻模型28-29

3.3 硅锰炉电极系统动态特性29-33

3.1 A相电极上升对三相电极电流的影响29-30

3.2 A相电极上升对三相电极电压的影响30

3.3 A相电极上升对三相电极熔池电阻的影响30-31

3.4 A相电极下降对三相电极电流的影响31

3.5 A相电极下降对三相电极电压的影响31-32

3.6 A相电极下降对三相电极熔池电阻的影响32-33

3.4 本章小结33-34

4 电极系统自适应内模制约器的设计34-60

4.1 引言34

4.2 内模制约原理概述34-38

4.

2.1 内模制约的结构34-36

4.

2.2 内模制约的主要特性36-38

4.3 内模制约器设计及其与常规PID制约的比较38-49
4.

3.1 内模制约器的设计38-42

4.

3.2 内模制约器与常规PID制约器的联系42-45

4.

3.3 内模制约与常规PID制约的比较45-49

4.4 自适应内模制约器的设计49-59

4.1 直接自适应制约器的设计50-54

4.2 间接自适应制约器的设计54-59

4.5 本章小结59-60

5 自适应内模制约在硅锰炉电极制约系统中的运用60-70

5.1 硅锰炉电极制约系统的对象及目标60

5.2 基于OPC通讯的MATLAB与WINCC实时数据交换60-63

5.3 自适应内模制约对策在硅锰炉电极系统中的运用63-67

5.

3.1 电极制约程序结构设计63-64

5.3.2 液压脉冲—位置转换器的论文导读：设计64-655.3.3电极升降制约程序的设计65-675.4制约系统的现场测试67-685.5本章小结68-706总结与展望70-726.1论文工作总结706.2论文展望70-72致谢72-74参考文献74-77上一页12
设计64-65
5.

3.3 电极升降制约程序的设计65-67

5.4 制约系统的现场测试67-68

5.5 本章小结68-70

6 总结与展望70-72

6.1 论文工作总结70

6.2 论文展望70-72

致谢72-74
参考文献74-77