真空自耗電弧爐是當(dāng)前鈦、鋼及其相關(guān)合金的主力熔煉工業(yè)設(shè)備,其運(yùn)行狀況的好壞直接影響材料生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)安全。考慮相關(guān)金屬對(duì)熔煉環(huán)境和控制的嚴(yán)苛要求、設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝過程的復(fù)雜程度以及控制策略實(shí)現(xiàn)的難度,電弧爐的研究設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁雜的課題。利用包含特殊策略的自動(dòng)控制技術(shù)可以控制、改良生產(chǎn)的整個(gè)過程。考慮國外等領(lǐng)先的應(yīng)用技術(shù),研究設(shè)計(jì)適應(yīng)具體工程情況的電弧爐控制系統(tǒng)對(duì)提升目前金屬加工效能有相當(dāng)大的作用。在研讀和對(duì)比同一領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上,本文首先概述了文章后續(xù)不同方面的研究現(xiàn)狀和趨勢。以熔煉機(jī)理為核心,細(xì)致的展開敘述了設(shè)備組成、關(guān)鍵工藝節(jié)點(diǎn)及其控制特性,梳理了參數(shù)關(guān)系。深入分析了可逆調(diào)速原理,建立了直流電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型。在PID控制算法基礎(chǔ)上,利用工程設(shè)計(jì)方法,分步詳細(xì)設(shè)計(jì)了三閉環(huán)弧壓控制方案,引入與實(shí)際熔速相關(guān)的前饋控制,并給出了控制規(guī)律。選用變參數(shù)PID來應(yīng)對(duì)不同熔煉階段的熔速控制。剖解了由于電壓、電流耦合導(dǎo)致以上兩個(gè)控制模式互相干擾的問題,給出了有關(guān)平緩穩(wěn)定控制等的應(yīng)對(duì)措施。考慮實(shí)際情況,利用Matlab/Simulink平臺(tái)對(duì)三閉環(huán)控制方案進(jìn)行了搭建和仿真,結(jié)果表明其具有很好的跟蹤等... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

設(shè)備結(jié)構(gòu)組成示意圖

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文建立弧壓三閉環(huán)控制的總體仿真模型，要確定各閉環(huán)控制參數(shù)，需要確定電極桿直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)參數(shù)，如表3.1所示。表3.1直流電動(dòng)機(jī)的電機(jī)參數(shù)參數(shù)名稱 單位 數(shù)值額定電壓 V 220額定功率 KW 12.1額定轉(zhuǎn)速 r/min 1500電樞回路總電阻 Ω 1.1電樞回路總電感 H 0.0198電動(dòng)勢系數(shù) V min/r 0.187參照設(shè)備技術(shù)資料和電機(jī)的電樞電感、電阻值計(jì)算得到：經(jīng)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)mT 為 0.079s，電磁時(shí)間常數(shù)lT 為 0.018s，允許過載倍數(shù) 1.5；三相橋式整流電路裝置放大系數(shù)sK 為 39，滯后時(shí)間常數(shù)sT 為 0.00158s；通過單位階躍響應(yīng)測得控制環(huán)節(jié)中的最后一個(gè)積分環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)為hyT 為 0.025s。

圖 3.10 階躍響應(yīng)曲線圖通過給定一定頻率的正弦信號(hào)作為弧壓信號(hào)（基值 30，振幅 15，頻率 1.25），來模擬熔煉過程中的弧壓設(shè)定變化，進(jìn)而驗(yàn)證位置環(huán)的控制性能。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]真空自耗電弧爐穩(wěn)弧攪拌控制系統(tǒng)研究[D]. 劉昕.西安石油大學(xué) 2015
[2]可并聯(lián)開關(guān)型直流電源模塊研究[D]. 李文曉.西安石油大學(xué) 2015
[3]帶鋼廠步進(jìn)加熱爐控制系統(tǒng)的改造[D]. 潘剛.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2988997