Система контроля и адаптивного управления полезной мощностью печи сопротивления для производства карбида кремния

• Автор: Бурцев, Андрей Георгиевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Глава 1. АНАЛИЗ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ МОЩНОСТЬЮ ПЕЧЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА

КАРБИДА КРЕМНИЯ

1Л Технологический процесс получения карбида кремния

1ЛЛ Описание подвижных печей сопротивления для

получения карбида кремния

1Л .2 Описание и характеристики печных трансформаторов

1.2 Анализ существующих систем управления мощностью печей сопротивления

1.3 Методы определения полезной мощности печей сопротивления

для производства карбида кремния

1.4 Обзор математических моделей процесса получения карбида кремния в печах сопротивления

1.5 Анализ адаптивных систем управления в пространстве состояний

1.5.1 Структурная схема и принципы проектирования

адаптивной системы управления
1.5.2 Математическая модель системы в пространстве состояний
1.6 Анализ возможных путей улучшения существующей системы управления активной мощностью печи сопротивления
1.7 Предполагаемые результаты применения адаптивной системы автоматического управления полезной мощностью печи
Глава 2. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПОЛЕЗНОЙ МОЩНОСТИ ПЕЧИ
СОПРОТИВЛЕНИЯ
2.1 Методика получения экспериментальных данных по

электротермическому процессу плавки карбида кремния
2.1.1 Разработка цифровой системы сбора электрических параметров процесса плавки карбида кремния
2.1.2 Планирование, выполнение и предварительный анализ экспериментов
2.2 Разработка электрической модели печи сопротивления
2.2.1 Методика расчёта полезной мощности и электрической проводимости печи
2.2.2 Алгоритм расчёта полезной мощности для ЭВМ
2.2.3 Анализ погрешностей информационно-измерительной системы контроля полезной мощности
2.3 Эмпирическая модель по методу «вход-выход»
2.4 Выводы по главе
Глава 3. АЛГОРИТМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛИ ПЕЧИ СОПРОТИВЛЕНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
3.1 Самообучаемая математическая модель печи сопротивления в пространстве состояний . . . .'
3.2 Алгоритм идентификации параметров модели печи сопротивления
3.3 Алгоритм формирования управляющего воздействия для адаптивной системы автоматического управления полезной мощностью печи сопротивления
3.3.1 Определение требуемой траектории изменения полезной мощности печи
3.3.2 Математическая модель замкнутой системы управления
с ПИ-регулятором
3.3.3 Функционал обобщённой работы для адаптивной системы автоматического управления
3.3.4 Алгоритм оптимальной настройки параметров ПИ-

регулятора
3.4 Выводы по главе
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ МАШИННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
4.1 Описание имитационного макета адаптивной системы автоматического управления полезной мощностью
4.2 Проведение имитационного эксперимента
4.3 Результаты моделирования адаптивной системы автоматического управления полезной мощностью
4.4 Предполагаемые результаты и возможные пути улучшения системы адаптивного управления
Заключение
Список используемых источников
Приложение 1. Акт внедрения на ОАО «Волжский абразивный завод»
Приложение 2. Акт внедрения в ВІШ (филиал) ВолгГТУ

напряжения, представлены графики изменения всех измеряемых параметров в течении одного плавильного цикла.
Плавки были проведены с применением системы автоматического управления активной мощностью, работающей по релейному алгоритму управления. Коридор регулирования задавался равным: ±4% от величины заданного плана плавки для трансформатора с 49 ступенями напряжения; ±6% от величины заданного плана плавки для трансформатора с 17 ступенями напряжения.
Рисунок 2.7 — Графики активной мощности плавок, проведённых на трансформаторе с 49 ступенями напряжения Р, кВт
Рисунок 2.8 — Графики активной мощности плавок, проведённых на трансформаторе с 17 ступенями напряжения