自适应内模控制策略地研究及其在矿热炉中应用

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1、声明尸明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关

2、规定和程序处理。研究生签名：星耋飞劢／z年‘月廖日硕士论文自适应内模控制策略研究及其在矿热炉中的应用摘要矿热炉是生产硅锰合金的主要设备，电流通过三根电极导入矿阿，’一酽科在电弧热和电阻热共同产生的高温下发生化学反应生成硅锰合金。矿热炉电极控制系统的性能直接影响硅锰合金的冶炼效率及质量、企业的经济效益。铁合金的生产是一个高耗能行业，在供电形势日益紧张的情况下，如何考虑矿热炉电极系统的自动控制以降低矿热炉的能耗具有重要的实际意义和经济价值。以山西朔州某铁合金厂密闭式硅锰炉电极系统自动化改造为研究背景，

3、为实现电极升降自动控制，达到提高生产效率、降低能耗的目标，从电极系统主电路、建模以及控制策略三个方面进行了研究。矿热炉炉内复杂的冶炼反应以及三相电极电流间的耦合，决定了矿热炉是非线性、时变、多变量、强耦合的系统。针对当前矿热炉采用电极电流作为控制量的弊端，在分析其主电路的基础上，提出采用熔池电阻作为控制量，并给出矿热炉三相电极熔池电阻的计算公式。根据矿热炉的系统特性，建立了以电极位置为输入、熔池电阻为输出的电极位置一电阻模型。在此基础上，针对矿热炉电极系统特性，设计了自适应内模控制器，该算法与常规

4、PID控制相比，具有以下特点：调节参数少，结构简单，易于实现；具有参数在线调整的功能，能够克服对象时变对控制性能的影响。仿真实验表明，本文提出的自适应内模控制具有较好的动态特性。利用OPC技术实现Matlab先进控制算法与W协CC的无缝集成，上述控制策略通过了现场运行的检验，可以大大改善三根电极的控制效果，提高矿热炉的生产效率，降低能耗。关键词：硅锰矿热炉，三相电极等效熔池电阻，自适应内模控制，oPcAbsn_act硕士论文AbstractSubme玛edarc如maceistllemainequ

5、ipmentofsilicon-m姐gaIlesepr0出lction，cu玎entimportintomemmaCethrou曲也reeelectrodes，MaterialiIlthearcandresist；anceheatingtoge廿1er，atacertaintemperaturechemicalreactionofsilicon—manganesealloy．Subme唱edarc胁aceelec仃odeliftcon仃olsystemdirectlya虢ctst11epe墒maI

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8、aticconn．01ofelec廿0deli崩ngofsubme唱edarc如mace，improveproductione伍ciency，reduceeneFgyconsumption，studiedthemaincircuitoftheelec仃odesystem，modelillgaIldcon仃01s缸．ategy0ftheset11reeaspects．Submergedaurc血macesmeltillgcomplexresponseinme如macea11dt11e