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電弧爐的冶煉過程為間歇式操作，每爐次主要分為引弧加料期和熔化期。前者的特點(diǎn)是電弧不穩(wěn)定，電流波動(dòng)極大，易發(fā)生斷弧、過電流跳閘和斷電極事故;后者的特點(diǎn)是弧溫較低，爐料比電阻較高，電極弧光埋在未熔化的爐料中，電流隨冶煉的進(jìn)行逐漸趨于平穩(wěn)，如果控制的三相電極非平衡滿負(fù)荷送電，可能使?fàn)t料不能迅速熔化而延長(zhǎng)冶煉時(shí)問，增大功耗。
廈門岳航計(jì)算機(jī)工程有限公司
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1.2控制方案
依據(jù)經(jīng)典控制理論，只有建立了被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，再按照系統(tǒng)工藝所要求的靜態(tài)指標(biāo)和動(dòng)態(tài)指標(biāo)設(shè)計(jì)校正環(huán)節(jié)的參數(shù)，才能滿足工藝要求。但由于電弧爐具有多變量、非線性、大滯后、強(qiáng)耦合、數(shù)學(xué)模型參數(shù)的不確定性和系統(tǒng)工作點(diǎn)的劇烈變化等特點(diǎn)，其實(shí)質(zhì)是一個(gè)多輸入、多輸出、非線性、強(qiáng)耦合的對(duì)象，顯然經(jīng)典控制對(duì)此無能為力，甚至用現(xiàn)代控制理論也不能精確地解決問題，因?yàn)橄到y(tǒng)的特征所決定的數(shù)學(xué)模型難以建立，因此難以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控量的精確控制。通過對(duì)電弧爐在冶煉過程中特點(diǎn)的了解，以及對(duì)被控對(duì)象特性的分析得知，電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)是一個(gè)位置控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)對(duì)象是弧長(zhǎng)，但由于弧長(zhǎng)沒有合適的檢測(cè)設(shè)備，只能通過檢測(cè)電弧爐主電路的電弧電流間接地反映弧長(zhǎng)的大小，也就是通過控制電流來控制弧長(zhǎng)。
當(dāng)控制對(duì)象的特性或參數(shù)隨著環(huán)境的變化或運(yùn)行時(shí)間的加長(zhǎng)而大幅度變化時(shí)，常規(guī)的反饋控制難以完成優(yōu)良的控制，而采用自適應(yīng)控制的控制方案比較合理。由電弧爐的功率特性曲線得知，不同的電弧電流對(duì)應(yīng)相同的電弧功率，當(dāng)弧流超過有利的調(diào)節(jié)電流時(shí)，輸入爐內(nèi)的功率并未因電流的增加而增大，反而線路的電耗增大，效率降低。在熔煉時(shí)，將某一熔煉過程中有利的調(diào)節(jié)電流作為電弧電流的額定值，再用自適應(yīng)控制來調(diào)整相關(guān)參數(shù)。
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