真空 ›› 2026, Vol. 63 ›› Issue (5): 62-67.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2026.05.09
尹彦博, 王秋博, 王界骄, 冯宣淇, 晋伟达, 王淮田, 党哲鹏, 李润达
YIN Yanbo, WANG Qiubo, WANG Jiejiao, FENG Xuanqi, JIN Weida, WANG Huaitian, DANG Zhepeng, LI Runda
摘要: 真空电弧炉作为特种钢材生产的核心设备,原理是利用自耗电极与金属熔池之间产生的电弧热来熔化金属,恒熔速是电弧炉冶炼过程中主流的控制策略,但该方法极易因终端响应不及时造成铸锭化学成分梯度分布不均匀的后果。使用恒熔滴控制技术作为电弧炉熔炼特种钢的核心技术,并建立稳定的恒熔滴闭环控制方法可有效缓解弊端,但由于系统在终端控制上表现出显著的滞后性,直接影响了熔滴率控制的精度,因此将Smith-PID预估控制器的策略应用到电弧炉恒熔滴控制系统中,能有效地提高系统给进精度。引入Smith-PID预估补偿器抵消被控对象特征方程中的滞后项,确保滞后系统的闭环稳定性。建立电弧炉控制系统数学模型后,具备Smith-PID预估控制器的终端误差幅度仅为1 mm,相比于传统PID控制,精度提高了5倍。经过工业现场实验,从文中描述的控制方式与传统控制方式熔炼出的熔炼成品对比来看,本文描述的控制器生产出的产品在单位体积内密度相对于传统控制方式提升12.14%。
中图分类号: TP202+.2
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