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试析辨识电弧炉电极自适应制约技术普通

收藏本文 2024-03-11 点赞:21825 浏览:96592 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着经济的进展,我国新建和运转的高功率电弧炉越来越多,其中不乏技术非常先进的电炉设备,但电弧炉的制约技术以及操作水平还远未达到先进水平,造成设备生产能力的巨大浪费、能源浪费并导致经济效益低下。我国的电弧炉的制约技术以及运转技术有着着很大的空白,有待于深入的探讨,提升我国电弧炉控装置技术水平将极大提升我国冶金行业技术水平并会带来很大的经济效益和环保价值。为此,本论文讨论了电弧炉的制约技术以及电气运转技术。本论文以某公司新上马的一台30MVA六电极电弧炉为探讨对象,深入浅析了电液伺服制约系统的特性。柱塞缸在液压伺服系统中的运用比较少,文章以柱塞缸的结构出发,通过流体力学浅析并进行论述推导,建立起了以方向比例阀与柱塞缸组成的液压系统的数学模型。探讨显示,柱塞缸电液伺服系统在本质上是一个非线性系统,其系统阻尼以及结构参数随着柱塞的运动而变化。经典自动制约技术对此类系统并不适用。另外,电液伺服系统的制约对象——电弧本身具有非常强的非线性,其主要影响因素有电弧电压、电弧内部电磁场、电弧的弧长、电弧温度、介质密度等等。目前的各种电弧模型检测说都是基于上面陈述的因素进行数学方程推导。显而易见,由于电炉炉内环境复杂多变,上面陈述的电弧模型检测说并不实用,为此,本论文将电弧视作一个黑盒子,采取输入输出法定义了电弧的非线性等效增益,只过问输入输出特性,不过问电弧内部机理。本论文最终的仿真实验发现电弧实际上是一种“能量弹簧”,这反过来验证了用电弧的非线性等效增益来描述电弧与电弧的实际情况吻合。本论文将遗忘因子递推最小二乘法引入自适应制约技术当中,将二者有机结合。遗忘因子递推最小二乘法能够不断有效吸收新的输入数据,排除旧数据,以而保障了系统制约信息来源的实时性。自校正制约技术能够实时地跟踪系统结构参数的变化,将输入和反馈差值的方差最小化以而实现制约目的。本论文以上面陈述的二者的有机结合为论述基础,开发了电弧炉电极调节系统的自适应制约技术,并进行仿真实验,实验证明,该技术能够很好地跟踪输入设定,有效地解决非线性系统参数的时变性,并与电弧炉实际运转情况相符。在文章的最后还浅析了电弧炉的电气结构以及电气运转技术。关键词:柱塞论文缸电液伺服系统论文系统辨识论文自校正制约论文功率圆论文

    摘要2-3

    ABSTRACT3-7

    第1章 绪论7-11

    1.1 电弧炉冶炼技术7-8

    1.1.1 电弧炉进展历史7-8

    1.2 电弧炉的特点及其优势8-9

    1.2.1 电弧炉的特点8

    1.2.2 电弧炉冶炼的优势8-9

    1.3 电弧炉技术探讨近况9-11

    第2章 电弧炉电液制约系统11-17

    2.1 电弧炉液压系统结构11-12

    2.2 电弧炉液压系统及其建模12-17

    2.2.1 柱塞式液压缸12-13

    2.2.2 柱塞缸电液伺服系统动特性13-17

    第3章 电弧17-21

    3.1 电弧概述17

    3.2 电弧特性17-19

    3.2.1 电弧静特性17-18

    3.2.2 电弧动特性18-19

    3.3 电弧模型检测说19

    3.4 电弧等效增益19-21

    第4章 自校正制约系统21-35

    4.1 自校正制约技术21-24

    4.1.1 自校正制约技术概述21-22

    4.1.2 确定性等价原理22

    4.1.3 自校正制约系统结构22-23

    4.1.4 自校正制约算法的分类23

    4.1.5 自校正制约系统的性能指标23-24

    4.2 Diophantine方程24-25

    4.3 最小方差自校正调节器25-29

    4.3.1 单步输出预测25-28

    4.3.2 最小方差制约28-29

    4.4 广义最小方差制约29-35

    4.4.1 广义最小方差制约29-35

    a. 广义最小方差制约律29-31

    b. 广义最小方差制约律闭环系统浅析31-35

    第5章 系统辨识35-41

    5.1 系统辨识概述35-36

    5.1.1 辨识的定义35

    5.1.2 辨识的基本原理35-36

    5.2 最小二乘估计法36-37

    5.2.1 批处理最小二乘法36-37

    5.3 递推最小二乘法(RLS)37-39

    5.4 遗忘递推最小二乘法39-41

    5.4.1 数据饱和现象39-40

    5.4.2 遗忘递推最小二乘法40-41

    第6章 电弧炉液压制约系统仿真浅析41-53

    6.1 探讨对象介绍41-42

    6.2 电弧炉制约系统参数42-43

    6.3 系统自校正仿真实验43-53

    6.3.1 制约对象模型浅析43-44

    6.3.2 电极自适应制约系统根轨迹及稳定性浅析44-45

    6.3.3 电极自适应制约系统仿真及比较浅析45-53

    第7章 电弧炉电气运转53-61

    7.1 电弧炉单项变压器等效电路53-55

    7.1.1 变压器空载运转53-54

    7.1.2 变压器的负载运转54-55

    7.2 电弧功的冶炼运转55-57

    7.2.1 三相电弧炉及其运转特点55-56

    7.2.2 六电极电弧炉及其运转特点56-57

    7.3 电弧的操作57

    7.4 电弧炉功率圆57-61

    7.4.1 电弧炉功率论述58

    7.4.2 功率圆的运用58-61

    第8章 总结61-63

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