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1、香雪制药胆囊炎小儿化食口服液清肝利胆口服液盆腔炎麦粒肿新生儿黄疸广州市根竹药业有限公司http://www.gzyycn.comhttp://www.gzxph.com电加热LF炉模糊控制马汉超 姚 勇(第一炼钢厂)摘 要 在LF炉运行参数优化的基础上,利用模糊规则,构成二阶自调整模糊控制器,实现电加热LF炉模糊控制。运行结果显示,它具有良好的动态特性、抗干扰性和高控制精度,其加热效果、电耗指标均优于原控制系统。关键词 LF炉 优化 模糊控制1 前 言武钢第一炼钢厂八流方坯连铸机,方坯尺寸为200mm×200mm,为了保证工艺顺行及钢水
2、温度满足连铸要求,在炼钢炉与连铸生产程序中,加有一座250tLF炉,作为250t钢包的加热容器。该设备主要功能有电加热、底吹氩搅拌、快速测温取样和合金微调。LF炉利用三相交流电,把电能转变成热能对钢水进行加热,三相电极控制是通过弧流、弧压反馈,在一设定值下有差调节液压伺服阀,控制电极升降,实现自动控制。LF炉控制系统是一个随机干扰十分严重的非线性开关控制系统,其控制对象炉与炉之间变化较大,主要有钢水面渣层厚度、底吹氩流量、大包耐火层、电网电压波动、液压伺服系统以及控制调节板的精度及零漂等。正是由于以上客观条件的限制,很难准确的测出其系统
3、描述函数,建立其系统数学模型。如用传统的控制方法,又不易取得满意效果,因此采用了电加热LF炉模糊控制方式。马汉超,男,高级工程师2 最佳值确定LF炉是靠三相电极直接在钢水面导电起弧加热钢水,而实际作用于钢水的是变压器的有功功率的输出。对应於每一罐钢水,在一定条件的约束下,都有一加热控制的最佳值,使能达到设备利用率最大,即加热时间最短,电能消耗最小,同时钢包烧损也在允许范围内。2.1 目标函数从电路角度看,LF炉主电路中的变压器、短网等都可以用等效的电阻、电感来表香雪制药胆囊炎小儿化食口服液清肝利胆口服液盆腔炎麦粒肿新生儿黄疸广州市根竹药
4、业有限公司香雪制药胆囊炎小儿化食口服液清肝利胆口服液盆腔炎麦粒肿新生儿黄疸广州市根竹药业有限公司http://www.gzyycn.comhttp://www.gzxph.com示,而把电弧看成一可变电阻。设三相情况相同,以其中一相得如图1所示的等值电路。建立目标函数Ph=3I(U2-I2X2-Ir)(1) Ph为电弧有功功率对(1)式求I的一阶导数,令其为零,并代入U=IX2+(r+Rh)2得Rh=X2+r2(2) 为了使电弧电流I连续,需满足Uh≤UmsinU,即电流电压过零后在时间达到Wt=U时,外加电压将大于电弧所需电压。可
5、以证明电弧连续燃烧的条件是功率因数必·9·1997年5月May 1997 武 钢 技 术WISCOTECHNOLOGY图1 LF炉等值电路U—等值相电压 I—等值相电流 r—等值电阻 X—等值电感 Rh—弧阻须小于或等于0.84。2.2 耐火系数为了保证加热迅速,又要使钢包烧损不大,即有耐火系数的约束E=U21I1öa2(3)式中 u1——电极相电压I1——电极相电流a——电相分布圆到包壁的距离由于R>>r,所以(3)式可近似为E=U2Icos2Uöa香雪制药胆囊炎小儿化食口服液清肝利胆口服液盆腔炎麦粒肿新生儿黄疸广州
6、市根竹药业有限公司香雪制药胆囊炎小儿化食口服液清肝利胆口服液盆腔炎麦粒肿新生儿黄疸广州市根竹药业有限公司http://www.gzyycn.comhttp://www.gzxph.com2=U3sinUcos2UöXa2(4) 对E求cosU的一阶导数,并令为零,得cosU=0.8165 上式说明当变压器二次电压为定值,加热功率因数为0.82时,耐火系数最大,即包壁烧损最严重。根据耐火材料及经验一般要求:E≤400～450MWõVöm22.3 约束条件根据表1所列LF炉技术参数,目标函数(1)的约束条件为S=3UI≤25000kVA
7、U≤230VI≤43.885kAcosU≤0.84E≤450MWõVöm2 LF炉运行最佳值的优化范围可见图2阴影部分。3 模糊控制器考虑到电加热LF炉模糊控制器的维数表1 250tLF炉主要技术参数容 积钢包直径电极直径电极分布图变压器容量一次电压二次电压最大二次电流短网阻抗三相不平衡系数250t3700mm450mm880mm25MVA37kV139～230V43885kA≤2.9M8≤8%·01·1997年第5期(第35卷·总第199期)图2 LF炉最佳运行优化区域越高,控制精度也相应越高。但维数过高,模糊控制规则就越复杂,控制
8、算法的实现也就香雪制药胆囊炎小儿化食口服液清肝利胆口服液盆腔炎麦粒肿新生儿黄疸广州市根竹药业有限公司香雪制药胆囊炎小儿化食口服液清肝利胆口服液盆腔炎麦粒肿新生儿黄疸广州市根竹药业有限公司http://www
