Повышение точности системы управления приводом перемещения электродов дуговой сталеплавильной печи за счет позиционирования нелинейной характеристики регулятора

• Автор: Кожеуров, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Глава 1. АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ ЭЛЕКТРОДОВ ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ
1.1. Дуговая сталеплавильная печь как объект автоматического управления
1.1.1. Технологический процесс плавки и условия регулирования электрического режима печи
1.1.2. Основные положения теории электрической дуги
1.1.3. Математические модели дуговой электропечи
1.2. Регуляторы перемещения электродов дуговой сталеплавильной
печи
1.2.1. Законы регулирования
1.2.2. Способы формирования нелинейной характеристики регулятора и ее изменения в процессе плавки
1.3. Принципы построения устройств сравнения
1.3.1. Устройства сравнения токового типа
1.3.2. Устройства сравнения дифференциального типа
1.4. Анализ методов повышения качества регулирования электрического режима дуговой электропечи
Выводы по первой главе
Глава 2. РЕГУЛЯТОРЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ С УПРАВЛЯЕМОЙ НЕЛИНЕЙНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ
2.1. Выбор регулируемого параметра и способа его измерения
2.2. Способы управления нелинейной характеристикой регулятора
2.3. Методы управления положением зоны нечувствительности
2.3.1. Импульсное позиционирование
2.3.2. Метод позиционирования, основанный на компенсации
нелинейной характеристики
2.3.3. Метод позиционирования, основанный на терминальном управлении
2.3.4. Методы, использующие обратную связь по скорости
2.3.5. Адаптивное позиционирование
2.3.6. Методы позиционирования на основе нечеткой логики
Выводы по второй главе
Глава 3. СТРУКТУРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ
3.1. Формирование структуры динамической модели системы управления
3.1.1. Функциональная схема модели
3.1.2. Выбор структуры динамической модели короткой сети
3.1.3. Определение длины дуги
3.2. Моделирование привода
3.3. Моделирование системы управления перемещением электродов
с различными законами регулирования
3.3.1. Пропорциональный закон регулирования
3.3.2. Релейный закон регулирования
Выводы по третьей главе
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ МОЩНОСТИ С УПРАВЛЯЕМОЙ ЗОНОЙ НЕЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
4.1. Лабораторный стенд для исследования и отладки алгоритмов управления приводом перемещения электродов
4.1.1. Функциональная схема стенда
4.1.2. Аппаратная часть стенда
4.1.3. Программное обеспечение стенда
4.2. Разработка прикладного программного обеспечения лабораторного стенда
4.3. Реализация алгоритмов позиционирования на лабораторном
стенде
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ

Схема модели измерительного тракта, содержащего двухполупериодный выпрямитель и низкочастотный фильтр, представлена на рис. 2.1.
Для повышения быстродействия измерительной схемы или снижения амплитуды пульсаций выпрямленного напряжения в состав оборудования измерительного тракта включают
обычно многофазные выпрямители и фазосдвигающие устройства [34]. Модель измерительного тракта с трехфазным выпрямителем при той же постоянной времени фильтра (рис. 2.2) позволяет не только снизить величину пульсаций, но и увеличить значение выпрямленного напряжения.
Рис. 2.1. Измерение выпрямленного значения синусоидального сигнала
=?=С1

К1 Д=С2

В.2 3? V
57 V

чхх-

1/1.735+1 ~Т I
О >|> тзх
1.73г+1
У I, тлх
Г*1 г I Ъ
Рис. 2.2. Схема (вверху) и модель (внизу) измерительного устройства с расщеплением фазы и трехфазным выпрямителем
Общим недостатком рассмотренных схем построения измерительных устройств является зависимость их выходной величины от формы измеряемого входного сигнала. Известно [ 92 ], что форма тока и, в большей степени, напряжения дуги отличается от синусоидальной. Это отличие