组合积分系统在电渣重熔过程控制中的研究与应用

发布时间：2024-02-15 13:31

　　电渣重熔是冶金工业中一种钢铁二次精炼的方法。由于在重熔过程中去除了硫、磷等杂质,所以电渣钢质量好、应用广泛。随着经济的发展,市场对高端钢铁的需求越来越旺盛。然而,当前电渣重熔过程控制系统仍然以恒功率、恒熔速为主,控制算法也主要是传统PID。控制方案相对落后,控制效果也不够理想。本文采用了先进的电压摆动控制方案,研究了过程建模、控制器设计、控制器优化以及工程化实现等相关内容,设计了基于组合积分系统的电渣重熔控制系统。本文的主要创新点如下:(1)本文分析并建立了电渣重熔的过程模型。模型主要分为三个部分:电极驱动模型、电压摆动模型和电压摆动检测环节。其中,基于参考文献建立的电极驱动模型主要表现为积分特性,电压摆动模型通过与噪声信号相乘的方式模拟了电压摆动。在检测环节中利用组合积分对象的均值滤波性质设计了电压标准差计算模型以描述电压摆动的大小。相比传统上通过寄存器计算标准差的方法,基于组合积分的模型更有利于分析系统的特性,也方便控制器的设计。(2)本文将组合积分控制器应用到电渣重熔控制系统中,设计了先进的组合积分-双组合积分(CIC-DCIC)控制器,改进了电渣重熔过程的控制效果。本文针对建立...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1文章组织结构图

组合积分系统在电渣重熔过程控制中的研究与应用41.4本文组织结构安排图1.1文章组织结构图图1.1是文章组织结构图。第一章绪论，介绍研究背景、意义及现状。作为一种重要的冶金炼钢方法，电渣重熔法熔炼出来的电渣钢具有优良的性能，得到了广泛的应用。但是电渣重熔过程的控制仍以PID控制为....

图2.1五类组合积分对象阶跃响应

组合积分系统在电渣重熔过程控制中的研究与应用7311skGsesTs(2.4)124111sskGseesTs(2.5)11223451311sssskkGseeeess(2.6)图2.1给出了上述五类组合积分对象的开环阶跃响应曲线，相应的传递函数的参数由表2.1列出。表2.1阶....

图2.2组合积分单位负反馈结构系统示意图

组合积分系统在电渣重熔过程控制中的研究与应用102.4组合积分控制器由于组合积分对象会对系统的稳定性造成很大影响，针对这类对象的控制器设计也受到了广泛关注。传统上通常将组合积分对象近似为一阶对象再设计控制器，比如经典的PID控制器[45]。这样虽然能满足控制要求但是很难对更高的控....

图2.3pade近似前后阶跃响应及控制效果对比

组合积分系统在电渣重熔过程控制中的研究与应用11则公式（2.18）可以进一步化简为：121111csssGsksee(2.19)更进一步地，还可以根据公式（2.19）整理得到控制器的输入输出关系：121111ssUsEseeUsks(2.20)2.4.2控制器效果比较工程上，控制....

本文编号：3899826