电弧炉电弧电流估计与电极控制

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1、东北大学硕士学位论文摘要电弧炉电弧电流估计与电极控制摘要电弧炉炼钢已有近100年的历史，最近30余年发展尤为迅速。尽管全球粗钢年总产量的增长速度很缓慢，但以废钢为主要原料的电炉钢产量所占的比重却在逐年上升。1998年，电炉钢占世界钢产量的33．9％，成为最重要的炼钢方法之一。本文以江苏天工30盹电弧炉炼钢控制系统为研究对象，在查阅了大量国内外相关文献的基础上，综述了电弧炉控制技术的发展历程，对电弧炉电弧电流估计与电极控制进行了深入的研究，主要完成了以下几个方面的工作：(1)首先介绍了电弧炉炼钢的工艺和设备。综述了电弧电流检测

2、及电极控制方法的研究现状。(2)分析了变压器向量图。针对电炉变压器，推导出电弧电流瞬时值和有效值的计算公式，给出了变压器一次侧相电流有效值和三相总有功功率与电弧电流之间的非线性映射关系。(3)针对电弧炉变压器的特性，建立了基于BP神经网络的电弧电流软测量模型。仿真结果表明该模型拟合度较好，符合工程应用的标准。(4)讨论了电弧炉电极控制策略。根据电弧炉熔炼过程对电极调节器的要求，设计了一种仿人智能控制器。针对电弧炉冶炼不同时期电弧放大系数时变的特点，提出了仿人智能在线自适应控制器，并通过仿真验证了控制器的有效性。关键词：电弧炉

3、；变压器；电弧电流软测量；BP神经网络：仿人智能控制一II—东北大学硕士学位论文AbstractArcCurrentEstimationandEiectrodeControlofEAFAbstractEAFsteel—smeltinghasnearly100years’history,anddevelopswithahighspeedinrecent30years．Thoughannualgrossproductionofglobalrawsteelincreasesslowly,yetspecificweightthatE

4、AFsteel-smelting’Sproductionwithmainmaterialofwastesteelmakesupincreasesannually．In1998，EAFsteel-smelting’Sproductionoccupies33．9percentofglobalsteelproduction，andbecomesoneofthemostimportantsteel—meltingmethods．ThebackgroundofthepaperisbasedonJiangshuTianGongLtdCo

5、．30telectricarcfurnacecontrolsystem．Basedonconsultingagreatdealofdocumentationathomeandabroad．thedevelopmentofthecontrolsystemofEAFsteel·smeltingissummarizedandestimationofarecurrentandcontrolofpoleofEAFarestudied．SeveralaspectsoftheWOrkhavebeendoneinthisthesis．(1)

6、First，thetechniqueandmechanicalequipmentofEAFisintroduced．Researchpresentstatusoftheestimationofarccurrentandthemethodofthecontrolofpoleissummarized．(2)Vectorfigureoftransformerisanalyzed．Accordingtothetransformerofelectricarefumace，calculationformulaoftheinstantan

7、eousandeffectivevalueofarccurrentisderivedandnonlinearmappingrelationshipwhichexistsamongtheeffectivevalueofprimarysidecurrentandthetotalpowerofthreephraseandarccurrentispresented．(3)AccordingtothecharacteristicofthetransformerofEAF,softsensormodelofarccurrentbased

8、onBPneuralnetiSestablished．Theresultofsimulationshowsthatthegoodness—of-fitofthismodelisgood，andmeetsthestandardoftheapplicationofengineering．(4)