基于无源鲁棒控制的单相电弧炉电极调节系统.pdf

《基于无源鲁棒控制的单相电弧炉电极调节系统.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、研究与开发基于无源鲁棒控制的单相电弧炉电极调节系统赵爽刘小河(北京信息科技大学自动化学院，北京100192)摘要针对单相电弧炉电极调节系统，建立其数学模型。分析了单相电弧炉电极调节系统的非线性．在此基础上，针对单相电弧炉电极调节系统的复杂性以及单相电弧炉电极调节系统跟踪效果差和弧长扰动抑制能力差的问题，设计了电弧炉电极调节系统的无源鲁棒控制器，从而实现电弧炉电极调节系统的无源鲁棒控制。将设计出的无源鲁棒控制器通过Simulink来仿真研究，结果表明该控制方法具有很好的跟踪性能，且对弧长扰动产生的影响有

2、很好的抑制能力。关键词：单相电弧炉；无源鲁棒控制；仿真PassivityRobustControlofSingle-phaseElectricArcFurnaceElectrodeRegulatingSystemZhaoShuangLiuXiaohe(SchoolofAutomation，BeijingInformationScienceandTechnologyUniversity,Beijing100192)AbstractThemathematicalmodeloftheelectrodereg

3、ulatorsystemofSingle-phasearcfurnacewasbuilt．Thenonlinearityoftheelectroderegulatorsystemareanalyzed．Onthisbasis，againstthecomplexity,poortrackingperformanceandpoorinhibitionforthedisturbanceofarclengthissueofelectricarcfurnaceelectroderegulatorsystem，a

4、Passivityrobustcontrollerof．electricarcfurnaceelectroderegulatorsystemwasdesigned．thePassivityrobustcontroloftheSingle—phaseelectricarcfumacewasrealized．Asingle—phasemotorwascontrolledbythePassivityrobustcontrollerbasingonsimulink．Theresultshowsthatthem

5、ethodhasgoodtrackingperformanceandgoodinhibitionforthedisturbanceofarclength．Keywords：single-phaseelectricarcfurnacepassivityrobustcontrol；simulation随着时代的进步，科技的发展，国家对于特种成状态空间而不再是一个微分流行。智能控制方法钢需求也越来越大。目前，对于特种钢的冶炼方法中包括模糊控制和神经网络控制，然而，智能控制主要是电弧炉炼钢。由于特种钢的冶炼对

6、于温度的方法是通过模仿人的思维过程建立的，对于复杂多稳定性要求极高，故对于电弧炉电极的稳定性以及变的系统，不能及时有效的改变，反应能力较差。跟踪反应能力要求极高。目前，大多数电极调节系模型参考自适应和反馈线性化是当今理论比较成统采用可控硅．交流力矩电机式电极调节器，其最大熟、应用广泛的算法，但是在抑制外界抗干扰方面的优势在于电极提升速度快，反应快，能更好的应不是很好，所以在实际工业中难以应用_2]。变电弧炉炼钢时出现的随机性问题[1]。故本文将无源鲁棒控制方法应用于电弧炉电极近年来，很多学者将非线性控

7、制方法引入电弧控制系统，该方法是一种构造性方法，它利用系统炉电极调节系统。如非线性系统的微分几何方法，的结构特性构造出整个系统的存储函数，当存储函智能控制理论，以及模型参考白适应和反馈线性化数满足耗散不等式时，系统稳定，为了增加系统的等。非线性系统的微分几何方法主要是将控制系统抗干扰性以及灵活性，故又加入了鲁棒控制理论，的状态方程看做光滑的向量场，将所有的状态转变所以系统控制器的设计过程有较强的系统性、灵活国家自然科学基金项目(51077004)、北京市自然科学基金2o15年第4期电一_l攘燕『43(

8、4082010)、北京市教委科技基金重点项目(北京市自然科学重点项目B类)(KZ200611232020)研究与开发性和结构性，而且保留系统中有用的非线性项。在前项通路中，由图可得1电弧炉系统描述一=三相电弧炉电极调节系统是一个存在强耦合的复杂系统。为了简化三相电弧炉电极调节系统的复代入内环传递函数()，变形，化简可得杂性，本文从单相电弧炉开始研究，为三相电弧炉————：———————————————————一—一“-．i-理论研究打下基础。单相电弧炉电