[发明专利]中间包电磁加热电源控制方法及系统

权利要求书

1.一种中间包电磁加热电源控制方法，中间包电磁加热电源包括依次连接的前级多绕组变压器、n个功率模块；所述前级多绕组变压器与所述n个功率模块连接；所述功率模块包括前级三相整流电路、后级H桥逆变电路；n个功率模块的后级H桥逆变电路级联形成交流侧，所述交流侧接钢水负载；其特征在于，该方法包括：利用线性自抗扰电流内环控制器控制中间包电磁加热电源交流侧输出电流；所述线性自抗扰电流内环控制器表达式为：

；

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其中，z₁和z₂为线性扩张状态观测器的状态变量，、分别为z₁、z₂的一阶导数，z₂为中间包电磁加热电源总扰动的观测值，和为线性扩张状态观测器增益，，，为线性扩张状态观测器的带宽，u₀为线性反馈控制律中未经补偿的控制律，k_p为比例控制器的比例系数，i_ref为电流给定值，为交流侧输出电流的角频率，b₀为控制量增益，y为中间包电磁加热电源交流侧输出电流，u为中间包电磁加热电源控制量，即交流侧输出电压u_c。

2.根据权利要求1所述的中间包电磁加热电源控制方法，其特征在于，利用下式整定线性自抗扰电流内环控制器的带宽和线性扩张状态观测器的带宽：

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；

其中，k₁和k₂为带宽调节系数；Y(s)和R(s)分别是y和i_ref经过拉普拉斯变换得到的频域形式，s为复频率，f为总扰动，为给定角频率。

3.根据权利要求2所述的中间包电磁加热电源控制方法，其特征在于，；。

4.根据权利要求1～3之一所述的中间包电磁加热电源控制方法，其特征在于，电流给定值i_ref的计算过程包括：

测量钢水负载温度T，将所述温度T作为线性微分跟踪器的输入；

将线性微分跟踪器的输出d₂与钢水负载加热环节中的延时常数相乘，乘积与所述温度T相加，得到中间包电磁加热电源系统新的温度输出量T_n；

将温度给定值T_ref与新的温度输出量T_n的误差通过PI控制器，并通过中间包电磁感应加热电源输出功率给定值计算电流内环前馈值I^*，，P^*为中间包电磁感应加热电源输出功率给定值，Z为钢水负载等效阻抗；将温度外环PI 控制器的输出与电流内环前馈值I^*相加，得到输入至线性自抗扰电流内环控制器的电流给定值i_ref。