论文部分内容阅读
近年来我国钢铁工业以举世瞩目的速度发展着,但却是以高消耗、高污染为代价,主要是因为我国的钢铁冶炼技术不够成熟,造成原材料的浪费以及炉体的损耗。如能在现有的基础上通过对冶炼工艺进行改进来提高炉体寿命,将大大提高冶炼效率,同时又能节约我国现有资源。本文以AOD炉为例,针对提高AOD炉的寿命进行了两个方面的倾动控制工作,一是在冶炼过程中对炉体的控制,此时让炉体有一个背向倾角,迫使向上运动的气体流离开炉体后部侧墙,可以将对炉壁的侵蚀减小到最低限度;还有就是在加料和倾倒过程中,如果能快速准确的控制炉体倾动,可以减少铁水在炉内的滞留时间,也可以提高炉体寿命。本文采用异步电机对AOD炉倾动进行控制,分析了矢量控制和直接转矩控制的特点,选择了矢量控制作为异步电机的控制方式。针对提高AOD炉寿命的两种倾动方式的特点,设计了一个模糊控制器,在控制炉体背向倾角时制定具有慢速准确的控制规则;在控制倾倒等过程时制定快速、同时防止喷溅的控制规则。由于AOD炉倾动控制系统是基于工业现场的,单炉铁水量在5t以上,驱动电机都是几十千瓦甚至上百千瓦的大型电机,由于实验条件有限,不方便进行实际测试与实验,本文选用基于AOD倾动系统的等效的异步电动机作为控制对象,利用高速数字信号处理器DSP2812作为系统的核心控制芯片,完成SVPWM过程中的快速转换算法。通过对电机转速的检测,分析炉体实际的倾动位置,来确定当前的控制方式处于哪个分段,并根据检测结果向电机输出指令来控制炉体倾动。最后将建立好的倾动控制系统模型在Matlab下进行仿真,仿真结果证明了模糊控制系统的准确性,为减少气体对炉壁的冲刷侵蚀,延长AOD炉炉衬寿命奠定了基础。