电熔镁砂熔炼过程电极电流饱和约束一步最优控制

摘要

电熔镁砂熔炼过程通过电极电流熔化物料,采用埋弧方式,边熔化边加料,其被控对象是以转动方向与频率为输入,以电极电流为输出的三相电机.本文通过引入中间变量并转化控制目标,将电熔镁砂熔炼过程三相电极电流的复杂非线性控制问题简化为线性控制问题,提出了一种简化的电极电流饱和约束一步最优控制方法,并通过引入拉格朗日乘子向量和松弛向量验证了该方法的最优性.理论分析和仿真对比实验结果表明本文所提简化控制方法的有效性和优越性.此外,当考虑电熔镁砂熔炼过程中存在的不可测外部干扰时,在上述简化的电极电流饱和约束算法的基础上设计了高阶干扰观测器,理论分析和仿真结果验证了具有高阶干扰观测器的简化算法的优越性.