电石出炉机器人自动烧眼控制方法研究

发布时间：2021-01-05 20:28

　　随着我国电石产量的增加,电石出炉过程中的劳动强度大、工作环境恶劣、安全隐患大等问题越来越凸显,整个电石生产行业对电石的自动化、安全化生产以及电石企业的减员增效有了更迫切的需求,因此,电石出炉机器人得到了越来越广泛的应用。然而到目前为止,电石出炉机器人能够实现开眼、捅眼、清炉舌、堵眼等大部分的出炉操作的自动化,但均不能实现烧眼操作的自动化,严重阻碍了电石出炉过程的完全自动化。针对这种现状,本文以哈尔滨工业大学博实研究院开发的电石出炉机器人为基础,研究面向电石出炉机器人的自动烧眼控制方法。首先,研究交流电弧的物理特性,将烧穿器电弧等效为一个时变电阻,基于能量守恒定律以及电弧的物理特性,以电弧弧长作为输入量、电弧电流作为输出量、电弧电导作为状态变量建立了由微分方程描述的时域电弧模型。结合烧穿器电流的特点以及电流检测的研究现状,选择罗氏线圈作为烧穿器电流检测器件,并分析了各干扰因素对罗氏线圈的准确性的影响以及提出了相对应的抗干扰措施。其次,通过对烧穿器系统的组成原理的分析,分别建立了烧穿器电路系统模型以及烧穿器位置伺服跟踪系统模型,将两者相联立,建立了以控制系统的控制器的输出信号为输入、电弧电... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

军业矿山机械公司和三鼎液压公司

由液压马达驱动链条机构进而使快（4m/s 左右），但该设备同样不1-3 b)所示。-III 电石出炉机 b) 图 1-3 军业矿山机械公司和三鼎液压公司实研究院开发出具有完全自主知识人具有智能化的控制系统、准确的自全自动、准确、可靠的抓取与更换，的自动化，有效替代高温危险作业环而，虽然该设备提高了整个电石出炉的运动实现烧眼，并没有实现烧眼的

a) 机器人本体 b) 控制柜图 5-2 电石出炉机器人本体和控制柜烧及烧供a) 人工手持烧穿器 b) 出炉机器人夹持烧穿器图 5-3 烧穿器圈的作用是对烧穿器的电流进行检测，根据烧穿器的电流大小、外界电磁干扰强等工作环境，选择安科瑞公司的 BR AI 0-100互感器，如图 5-4 所示。该型号互感器的线圈骨架由线膨胀系数成，能够有效抑制温度的影响，同时，采取有源积分的方式有移、外界干扰噪声等，准确级能够达到 0.5 级，能够对电网中的时的准确测量，广泛应用于焊接、电镀、冶金等工程领域。

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种交流电弧炉通用性模型[J]. 胡畔,陈红坤,孙志达,胡倩,钱龙.  电工技术学报. 2016(08)
[2]BP神经网络PID控制对液压控制系统的改进[J]. 倪洪启,王帅军,王树强,王建彬,王凤双.  锻压技术. 2015(11)
[3]电弧模型及电石电弧炉仿真[J]. 董张卓,党盼盼,王清亮,郭颖娜.  电力学报. 2015(05)
[4]罗氏线圈非理想工作情况分析[J]. 陈承伟,孙悦,王凯奇,邓传海,王涵.  电气自动化. 2015(04)
[5]2014年中国电石行业市场运行回顾及2015年展望[J]. 孙伟善,蒋顺平.  中国石油和化工经济分析. 2015(04)
[6]氧热法电石生产技术研发进展[J]. 王仁醒,纪雷鸣,刘清雅,郑丹星,刘辉,刘振宇.  化工学报. 2014(07)
[7]电力系统中光学互感器的研究与评述[J]. 肖智宏.  电力系统保护与控制. 2014(12)
[8]电石法聚氯乙烯聚合的发展现状与行业展望[J]. 楚中会.  石河子科技. 2012(05)
[9]电流检测方法研究[J]. 刘文静,王民慧.  传感器世界. 2012(09)
[10]EtherCAT总线在伺服运动控制系统中的应用[J]. 李春木,章明众,郑新武,李寅,陈永明.  机电工程. 2011(11)

博士论文
[1]基于罗氏线圈的行波传变特性与应用技术研究[D]. 向岷江.山东大学 2013
[2]交流电弧炉电弧模型研究及其应用[D]. 王琰.东北大学 2009

硕士论文
[1]高速重载码垛机器人能耗最优轨迹规划和控制研究[D]. 张世杰.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于Rogowski线圈脉冲电流检测技术的研究[D]. 王旭.哈尔滨工业大学 2016
[3]罗氏线圈若干问题研究[D]. 张士文.合肥工业大学 2015
[4]电石出炉系统设计研究[D]. 朱帅.大连理工大学 2014
[5]电弧炉电极调节系统控制策略的研究[D]. 张广跃.沈阳理工大学 2014
[6]交流电弧炉电极控制系统研究[D]. 王坤.东北大学 2012



本文编号：2959252