Введение
1. Литературный обзор 16
1.1. Технологический процесс производства карбида кальция 16
1.2. Зонное строение реакционного пространства карбидной печи 23
1.3. Влияние электрических и технологических параметров на распределение энергии в ванне карбидной печи 26
1.4. Существующие системы управления электротермическими печами 29
1.5. Постановка задачи исследования 43
2. Синтез математической модели процесса производства карбида кальция 48
2.1. Карбидная печь как объект управления 48
2.2. Расчет материального баланса карбидной печи 53
2.3. Расчет энергетического баланса 64
2.4. Основные закономерности процесса производства карбида кальция 69
2.4Л. Электрические характеристики руднотермической печи 71
2.4.2. Связь электрических и технологических параметров процесса 74
2.4.3. Зависимость производительности РПТ от электрических и технологических параметров процесса 78
2.5. Связь гармонического состава напряжения и тока с характером преобразования электрической энергии в РТП
3 2.5.1. Зависимость степени развития электрической дуги от электрических параметров печи 82
2.5.2 Определение активного сопротивления ванны карбидной печи на основе гармонического анализа тока 86
2.5.3. Связь гармонического состава тока электродов с размером углеродистой зоны и литражом карбида кальция 89
2.5.4. Использование постоянной составляющей фазного напряжения для управления режимами выпуска расплава и перепуска электродов 91
2.6. Структура математической модели процесса получения
карбида кальция 96
2.7. Алгоритм расчета математической модели 101
2.8. Программная реализация математической модели на ЭВМ 104
2.9. Оценка адекватности математической модели 107
2.10. Выводы к главе 2 111
3. Разработка системы управления процессом производства карбида кальция 112
3.1. Постановка задач системы управления 112
3.2. Выбор критерия управления 115
3.3. Структура системы управления 117
3.4. Статическая оптимизация процесса производства карбида кальция 121
3.5. Управление длиной рабочей части электрода 125
3.6. Управление уровнем расплава карбида кальция 128
3.7. Стабилизация активного сопротивления ванны карбидной печи 131
3.8. Стабилизация литража карбида кальция 136
4. Численное исследование качества работы системы управления РТП 141
4.1. Алгоритм расчета управляющих воздействий в блоке статической оптимизащш процесса получения карбида кальция 141
4.2. Алгоритм расчета управляющих воздействий в контуре управления длиной рабочей части электрода 146
4.3. Алгоритм расчета управляющих воздействий в контуре управления уровнем расплава карбида кальция 149
4.4. Алгоритм расчета управляющих воздействий в контуре стабилизации активного сопротивления ванны печи 152
4.5. Алгоритм расчета управляющих воздействий в контуре стабилизации литража карбида кальция 160
4.6. Анализ качества работы системы управления 167
4.7. Выводы к главе 4 169
Выводы 171
Список литературы
