[发明专利]一种直流电弧炉的电极调节在线实时跟踪控制方法

权利要求书

1.一种直流电弧炉的电极调节在线实时跟踪控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：通过传感器采集得到弧流反馈值、弧压反馈值和电极立柱位置；

S2：根据弧流反馈值和预设的弧流参考值计算弧流差值；弧流差值由如下公式得到：

ΔI＝I_set-I_f

其中，I_f为经滤波后得到的弧流反馈值，I_set为预设弧流参考值，ΔI为预设弧流参考值与弧流反馈值之间的弧流差值；

S3：通过PID调节器控制PWM脉冲发生器控制直流电源装置工作来调节输出电压；

S4：根据弧流参考值和弧流差值计算弧压参考值，然后将弧压参考值和动态干扰值求和再与采集的弧压反馈值作差得到弧压差值；

弧压参考值由如下公式得到：

U_ref＝(I_set-ΔI)K

其中，I_set为预设弧流参考值，K为不同冶炼阶段电弧燃烧时弧压、弧流的阻抗匹配系数，U_ref为弧压参考值；

弧压差值可由如下公式得到：

ΔU＝U_d+U_ref-U_f

其中，U_d为环境因素对电弧的动态干扰作用值，U_ref为弧压参考值，U_f为经滤波后得到的弧压反馈值，ΔU为弧压参考值、动态干扰作用值和弧压反馈值三者之间的弧压差值

S5：通过PID调节器控制伺服阀进行稳弧控制，所述稳弧控制同时采用电压闭环控制策略和电流闭环控制策略。

2.根据权利要求1所述的一种直流电弧炉的电极调节在线实时跟踪控制方法，其特征在于：在所述步骤S5中，所述电压闭环控制策略为电压内环控制策略，所述电压内环控制策略包括根据弧压差值调节电极立柱位置抬升或降低。

3.根据权利要求2所述的一种直流电弧炉的电极调节在线实时跟踪控制方法，其特征在于，所述电压内环控制策略包括：当ΔU0时，控制伺服阀抬升电极位置；当ΔU0，控制伺服阀降低电极位置。

4.根据权利要求1所述的一种直流电弧炉的电极调节在线实时跟踪控制方法，其特征在于：在所述步骤S5中，所述电流闭环控制策略为电流外环控制策略，所述电流外环控制策略包括根据弧流差值调节电极立柱升降速度。

5.根据权利要求4所述的一种直流电弧炉的电极调节在线实时跟踪控制方法，其特征在于，所述电流外环控制策略包括：当ΔI0，增大PWM脉冲发生器占空比，增大直流电源装置的输出电压；当ΔI0，减小PWM脉冲发生器占空比，降低直流电源装置的输出电压。

6.根据权利要求1所述的一种直流电弧炉的电极调节在线实时跟踪控制方法，其特征在于：在所述步骤S4中，阻抗匹配系数K的取值范围在15～50mΩ。