一种氧枪启动控制方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明适用于冶金行业炼钢【技术领域】，提供一种氧枪启动控制方法及装置，所述方法包括：建立带限幅值的斜坡模型和一阶惯性模型；将氧枪原始的速度设定信号依次通过所述斜坡模型和一阶惯性模型，输出氧枪速度设定值，以使氧枪电机根据所述氧枪速度设定值相应驱动氧枪。本发明通过建立斜坡模型和一阶惯性模型，一阶惯性模型输出的氧枪速度设定值较为平缓，使得氧枪电机的转速逐渐的增加到手柄设定值，保证启氧枪启动过程中不会有太大的冲击，够满足氧枪快速启动和平稳运行的工艺要求。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金行业炼钢【技术领域】，尤其涉及一种氧枪启动控制方法及装置。 一种氧枪启动控制方法及装置
【背景技术】
[0002] 氧枪是氧气转炉炼钢中的主要工艺设备之一，氧枪向熔池喷射高压氧气射流来实 现炼钢脱碳工艺。在吹炼工艺操作中，氧枪需要频繁的移动和定位。氧枪卷扬升降装置负 责氧枪的升降和定位。氧枪卷扬电机启动后其设定速度由操作员通过操作手柄给定，从操 作手柄给出的信号一般都是上升时间很短的斜坡信号，可以近似看作阶跃信号。这种阶跃 信号如果直接作为氧枪电机转速设定值会对设备造成很大冲击。
【发明内容】
[0003] 鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种氧枪启动控制方法及装置，旨在解决 现有氧枪启动时，设备冲击过大的技术问题。
[0004] 一方面，所述氧枪启动控制方法包括下述步骤：
[0005] 建立带限幅值的斜坡模型和一阶惯性模型；
[0006] 将氧枪原始的速度设定信号依次通过所述斜坡模型和一阶惯性模型，输出氧枪速 度设定值，以使氧枪电机根据所述氧枪速度设定值相应驱动氧枪。
[0007] 另一方面，所述氧枪启动控制装置包括：
[0008] 模型建立单元，用于建立带限幅值的斜坡模型和一阶惯性模型；
[0009] 转速设定值输出单元，用于将氧枪原始的速度设定信号依次通过所述斜坡模型和 一阶惯性模型，输出氧枪速度设定值，以使氧枪电机根据所述氧枪速度设定值相应驱动氧 枪。
[0010] 本发明的有益效果是：本发明通过建立斜坡模型和一阶惯性模型，从操作手柄给 出的原始的速度设定信号（阶跃信号）依次通过斜坡模型和一阶惯性模型后，输出的氧枪 速度设定值较为平缓，让氧枪电机的转速逐渐的增加到手柄设定值，保证启氧枪启动过程 中不会有太大的冲击，够满足氧枪快速启动和平稳运行的工艺要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明第一实施例提供的氧枪启动控制方法的流程图；
[0012] 图2是本发明第一实施例提供的氧枪启动控制原理图；
[0013] 图3是a_随I/tE变化的曲线图；
[0014] 图4是T2随1/\变化的曲线图；
[0015] 图5是氧枪速度设定值曲线随时间变化的曲线图；
[0016] 图6是氧枪加速度随时间变化的曲线图；
[0017] 图7是本发明第二实施例提供的氧枪启动控制装置的结构图。
【具体实施方式】
[0018] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0019] 为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0020] 实施例一:
[0021] 图1示出了本发明实施例提供的氧枪启动控制方法的流程，为了便于说明仅示出 了与本发明实施例相关的部分。
[0022] 步骤S101、建立带限幅值的斜坡模型和一阶惯性模型；
[0023] 步骤S102、将氧枪原始的速度设定信号依次通过所述斜坡模型和一阶惯性模型， 输出氧枪速度设定值，以使氧枪电机根据所述氧枪速度设定值相应驱动氧枪。
[0024] 结合图2所示的氧枪启动控制原理图，当原始的速度设定信号x(即阶跃信号X) 通过斜坡模型后，其输出y随时间的关系可以表示：
[0025]
【权利要求】
1. 一种氧枪启动控制方法，其特征在于，所述方法包括： 建立带限幅值的斜坡模型和一阶惯性模型； 将氧枪原始的速度设定信号依次通过所述斜坡模型和一阶惯性模型，输出氧枪速度设 定值，以使氧枪电机根据所述氧枪速度设定值相应驱动氧枪。
2. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述斜坡模型为：
其中，a为斜坡模型的斜率； 为斜坡模型的快速加速时间； X为原始的速度设定信号，al\ = X ; y(t)为在时间t下斜坡模型的输出。
3. 如权利要求2所述方法，其特征在于，所述一阶惯性模型的传递函数为·一阶 惯性模型具体为：
其中，T2为一阶惯性模型的时间常数； z(t)为y(t)经过一阶惯性模型后的输出。
4. 如权利要求1-3任一项所述方法，其特征在于，当采用数字控制器实现时，所述斜坡 模型为：
其中，k为采样步数； Ts为采样周期； X为原始的速度设定信号，为常数； y(k)表示第k步时斜坡模型的输出； a表示斜坡模型的斜率； ?\表示斜坡模型的快速环节加速时间，al\ = X。
5. 如权利要求4所述方法，其特征在于，所述一阶惯性模型的传递函数为一阶 惯性模型具体为：
其中，t表示一阶惯性环节的时间常数； Z(k)为y(t)经过一阶惯性模型的输出。
6. -种氧枪启动控制装置，其特征在于，所述装置包括： 模型建立单元，用于建立带限幅值的斜坡模型和一阶惯性模型； 转速设定值输出单元，用于将氧枪原始的速度设定信号依次通过所述斜坡模型和一阶 惯性模型，输出氧枪速度设定值，以使氧枪电机根据所述氧枪速度设定值相应驱动氧枪。
7. 如权利要求6所述装置，其特征在于，所述模型建立单元建立的斜坡模型为：
其中，a为斜坡模型的斜率； 为斜坡模型的快速加速时间； X为原始的速度设定信号，al\ = X ; y(t)为在时间t下斜坡模型的输出。
8. 如权利要求7所述装置，其特征在于，所述模型建立单元建立的一阶惯性模型，其传 递函数为·
，一阶惯性模型具体为：
其中，T2为一阶惯性模型的时间常数； z(t)为y(t)经过一阶惯性模型后的输出。
9. 如权利要求6-8任一项所述装置，其特征在于，所述装置为数字控制器，所述模型建 立单元建立的斜坡模型为：
其中，k为采样步数； Ts为采样周期； X为原始的速度设定信号，为常数； y(k)表示第k步时斜坡模型的输出； a表示斜坡模型的斜率； ?\表示斜坡模型的快速环节加速时间，al\ = X。
10. 如权利要求9所述装置，其特征在于，所述模型建立单元建立的一阶惯性模型，其 传递函数为_
，一阶惯性模型具体为：
其中，τ2表示一阶惯性环节的时间常数； z(k)为y(t)经过一阶惯性模型的输出。
【文档编号】C21C5/46GK104120211SQ201410309734
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】蔡炜, 苏瑞淼, 叶理德 申请人:中冶南方工程技术有限公司