發(fā)布時(shí)間：2017-09-22 02:26

  本文關(guān)鍵詞：電弧爐電極智能控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 電弧爐 電極調(diào)節(jié)系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)滑�？刂� PLC

【摘要】：我國(guó)能源日趨緊缺,環(huán)保要求更加嚴(yán)格,有效地操作、高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能降耗、低成本的運(yùn)行對(duì)電石工業(yè)是至關(guān)重要的。要想電弧爐冶煉的產(chǎn)品在市場(chǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力,必須盡可能提高產(chǎn)品質(zhì)量,并降低能耗�，F(xiàn)今,電弧爐過(guò)程控制技術(shù)正由常規(guī)基礎(chǔ)自動(dòng)化和一般監(jiān)控功能向人工智能、專家系統(tǒng)及管理優(yōu)化方向發(fā)展。如要實(shí)現(xiàn)上述控制目標(biāo),單純依靠常規(guī)控制策略很難實(shí)現(xiàn),必須采用先進(jìn)的控制技術(shù)。冶煉過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)是電弧爐的一個(gè)重要組成部分,直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。因此,電石冶煉爐的生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化與節(jié)電成為必然趨勢(shì)。本論文根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程控制要求,從電極調(diào)節(jié)的自動(dòng)化角度出發(fā),設(shè)計(jì)了電弧爐智能控制系統(tǒng)。針對(duì)電弧爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的非線性、時(shí)變、模型不確定、大滯后等特點(diǎn),結(jié)合高階滑模和動(dòng)態(tài)滑模控制的設(shè)計(jì)思想為其設(shè)計(jì)了一種動(dòng)態(tài)滑�？刂破�,即通過(guò)微分環(huán)節(jié)構(gòu)成新的切換函數(shù),將不連續(xù)項(xiàng)轉(zhuǎn)移到控制的一階中,得到本質(zhì)連續(xù)的動(dòng)態(tài)滑�？刂坡�,并將其應(yīng)用到電弧爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。對(duì)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)和跟蹤特性分別進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明:所設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)滑�？刂破鞑坏苁瓜到y(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)性能和較強(qiáng)的跟蹤特性。同時(shí)能有效地抑制系統(tǒng)的抖振,達(dá)到控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)要求。通過(guò)采用了先進(jìn)控制技術(shù),從整體上提高了電弧爐冶煉過(guò)程自動(dòng)化控制水平,有效地抑制了產(chǎn)量質(zhì)量隨著不同操作人員而波動(dòng)的不穩(wěn)定性。實(shí)踐證明具有降低成本、提高產(chǎn)量等顯著的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)加強(qiáng)了信息管理能力,降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【關(guān)鍵詞】：電弧爐 電極調(diào)節(jié)系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)滑�？刂� PLC
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM924.4;TP273
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 電弧爐發(fā)展概述11
• 1.2 電弧爐控制技術(shù)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 選題背景13-14
• 1.4 課題研究意義14-15
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 第2章 電弧爐設(shè)備與生產(chǎn)工藝16-28
• 2.1 電弧爐組成設(shè)備16-18
• 2.1.1 三相交流電弧爐電氣部分的構(gòu)成16-17
• 2.1.2 電石冶煉電弧爐機(jī)械部分17-18
• 2.1.3 液壓組成部分18
• 2.2 電弧爐工作原理18-20
• 2.3 電弧爐對(duì)電網(wǎng)的主要影響20-21
• 2.3.1 電網(wǎng)質(zhì)量問(wèn)題概述20
• 2.3.2 主要影響20-21
• 2.4 電石生產(chǎn)工藝介紹21-22
• 2.5 電石冶煉爐系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化控制與節(jié)電改造22-28
• 第3章 電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的建模與仿真28-35
• 3.1 電弧爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成28-29
• 3.2 電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理29
• 3.3 三相交流電極數(shù)學(xué)模型29-35
• 3.3.1 交流電弧電壓和弧長(zhǎng)關(guān)系31
• 3.3.2 交流電弧電流和弧長(zhǎng)關(guān)系31-33
• 3.3.3 液壓式電極傳動(dòng)系統(tǒng)的模型33-35
• 第4章 電弧爐智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)35-45
• 4.1 電弧爐電極控制方法35-36
• 4.1.1 恒電流控制策略35
• 4.1.2 恒功率控制策略35
• 4.1.3 恒阻抗控制策略35-36
• 4.2 經(jīng)典PID控制器的設(shè)計(jì)及存在的問(wèn)題36-38
• 4.2.1 經(jīng)典PID控制器的設(shè)計(jì)36-37
• 4.2.2 傳統(tǒng)PID在電極控制中存在的問(wèn)題37-38
• 4.3 基于動(dòng)態(tài)滑模控制的方法38-42
• 4.3.1 傳統(tǒng)滑�？刂评碚摳攀�38-39
• 4.3.2 動(dòng)態(tài)滑�？刂破鞯脑O(shè)計(jì)39-42
• 4.4 系統(tǒng)仿真42-45
• 4.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置42
• 4.4.2 仿真結(jié)果分析42-45
• 第5章 電弧爐電極調(diào)節(jié)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)45-55
• 5.1 上位機(jī)配置及功能45-49
• 5.2 下位機(jī)系統(tǒng)組成及功能49-55
• 5.2.1 PLC的硬件配置50-51
• 5.2.2 電極控制系統(tǒng)下位機(jī)軟件功能實(shí)現(xiàn)51-55
• 結(jié)論與展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 致謝60-61
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文61

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