DE4415727A1 - Verfahren zur Regelung des Schmelzprozesses in einem Drehstrom-Lichtbogenofen - Google Patents
Verfahren zur Regelung des Schmelzprozesses in einem Drehstrom-LichtbogenofenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des
Schmelzprozesses in einem Drehstrom-Lichtbogenofen, wobei
für jede Elektrode des Lichtbogenofens laufend ein
Impedanz-Istwert erfaßt wird, dessen Abweichung von einem
Impedanz-Sollwert in einem Impedanzregler in eine Stellgröße zur
Höhenverstellung der betreffenden Elektrode umgesetzt wird.
In Drehstrom-Lichtbogenöfen wird Metallschrott mittels elek
trischer Energie eingeschmolzen, wobei in den drei Licht
bögen, die zwischen den Elektrodenspitzen und dem Schmelzgut
brennen, die für den Schmelzprozeß erforderliche Umwandlung
der elektrischen Energie in thermische Energie stattfindet.
Zur Prozeßsteuerung kann der Arbeitspunkt des Lichtbogen
ofens durch stufenweise Verstellung der dem Lichtbogenofen
über einen Ofentransformator zugeführten Spannung sowie
durch stufenlose getrennte Einstellung der Abstände zwischen
den Elektrodenspitzen und dem Schmelzgut verändert werden.
Durch Regelung der Elektrodenabstände zu dem Schmelzgut wird
der gewählte Arbeitspunkt gehalten. Dies geschieht zumeist
durch eine Impedanzregelung, indem für jede Elektrode aus
laufend gemessenen elektrischen Größen, wie der Strangspan
nung und dem Strangstrom, ein Impedanz-Istwert gebildet
wird, aus dessen Abweichung von einem vorgegebenen
Impedanz-Sollwert eine Stellgröße zur Höhenverstellung der jeweiligen
Elektrode bestimmt wird.
Um den Arbeitspunkt des Lichtbogenofens den veränderlichen
Anforderungen des Ofenbetriebs während des Schmelzprozesses
anzupassen, werden bei einem aus der EP-A-0 036 122 bekann
ten Verfahren die jeweils einer Spannungsstufe des Ofen
transformators zugeordneten Arbeitspunkte von vorbestimmten
Kennlinien des Ofenbetriebs als Impedanz-Sollwerte in einem
Digitalspeicher abgelegt. Aus diesem Digitalspeicher werden
dann von Hand durch das Ofenbedienpersonal während des
Schmelzprozesses geeignete Arbeitspunkte ausgewählt.
Die Vorgabe der Arbeitspunkte bzw. Impedanz-Sollwerte zur
Höheneinstellung der Elektroden erfolgt bisher in Abhängig
keit von zuvor definierten Prozeßphasen (erster Korb, zwei
ter Korb, Frischen) und Abschnitten innerhalb dieser Prozeß
phasen (Aufsetzen der Elektroden auf kaltem Schrott, Nie
derschmelzen, Fertigschmelzen auf flachem Schmelzbad), wobei
die Impedanz-Sollwerte während dieser Abschnitte jeweils
fest vorgegeben sind. Diese bisherige Vorgehensweise basiert
auf der Annahme, daß sich innerhalb eines Abschnittes genü
gend gleichbleibende, von Charge zu Charge reproduzierbare
Verhältnisse finden. Nach ähnlichen Grundsätzen geschieht
auch eine statische Symmetrierung des Drehstrom-Lichtbogen
ofens.
Auf der Basis von näheren Kenntnissen über das Verhalten von
Wechselstrom-Lichtbögen in Drehstrom-Lichtbogenöfen kann man
jedoch davon ausgehen, daß die Voraussetzungen für eine sta
tische Einstellung des Lichtbogenofens nicht zutreffen.
Vielmehr ist davon auszugehen, daß sich die Verhältnisse in
den einzelnen Lichtbögen auch während der Abschnitte der
Prozeßphasen ändern, wobei insbesondere unsymmetrische Be
triebsverhältnisse in dem Drehstrom-Lichtbogenofen in bezug
auf die Anordnung der Elektroden auftreten können. Werden
dann die Impedanz-Sollwerte unter der Annahme symmetrischer
Bedingungen im Lichtbogenofen symmetrisch und stationär ein
gestellt, so führt dies bei tatsächlich unsymmetrischen
Ofenverhältnissen zu unterschiedlichen Stellgrößen, die dann
über die Höhenverstellung der Elektroden unterschiedlich
lange Lichtbögen einstellen. Dabei ist eine optimale Aus
nutzung der dem Lichtbogenofen zugeführten Leistung nicht
möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine konti
nuierliche Regelung des Schmelzprozesses in einem
Drehstrom-Lichtbogenofen zu ermöglichen, wobei durch unsymmetrische
gleitende Verstellung der Impedanz-Sollwerte für die Impe
danzregler zur Höhenverstellung der einzelnen Elektroden ei
ne Optimierung des Schmelzprozesses, insbesondere des Wirk
leistungs-Umsatzes ermöglicht werden soll.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei
dem Verfahren der eingangs angegebenen Art zur Regelung des
Schmelzprozesses in Abhängigkeit von vorgegebenen Prozeßpa
rametern zunächst aufgrund einer Modellannahme die funk
tionale Abhängigkeit der Prozeßparameter von den die Impe
danzen bildenden Resistanzen und Reaktanzen rechnerisch be
stimmt wird, daß die Zusammenhänge zwischen den Resistanzen
und Reaktanzen in einem neuronalen Netzwerk gelernt werden,
welches in Abhängigkeit von den die Impedanz-Istwerte bil
denden Resistanz-Istwerten und Reaktanz-Istwerten laufend an
das Prozeßgeschehen angepaßt wird, und daß auf der Grundlage
der Modellannahme und den gelernten Zusammenhängen zwischen
den Resistanzen und Reaktanzen aus den Prozeßparametern die
Impedanz-Sollwerte für die einzelnen Impedanzregler berech
net werden.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Ver
fahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, den
Schmelzprozeß in Abhängigkeit von vorgegebenen Prozeßpara
metern, beispielsweise den in den einzelnen Lichtbögen umge
setzten Wirkleistungen zu steuern und so eine Optimierung
des Schmelzprozesses nach Gesichtspunkten des besten Wirk
leistungsumsatzes zu erreichen. Um aus den vorgegebenen Pro
zeßparametern die Impedanz-Sollwerte für die Impedanzrege
lung mit der Höhenverstellung der einzelnen Elektroden zu
bestimmen, werden zunächst in einem mathematischen Modell
die allgemeinen funktionalen Abhängigkeiten zwischen den
Prozeßparametern und den Resistanzen und Reaktanzen des
Lichtbogenofens bestimmt. Die Resistanzen und Reaktanzen
setzen sich aus den von den Elektroden und deren Zuleitungen
gebildeten und durch Kurzschlußmessung ohne weiteres meß
baren Kurzschlußresistanzen und -reaktanzen sowie aus den
Resistanz- und Reaktanzanteilen zusammen, die von den ein
zelnen Lichtbögen gebildet werden. Da die Verhältnisse in
jedem einzelnen Lichtbogen von denen in den jeweils anderen
Lichtbögen abhängig sind, ist die Lichtbogenresistanz und
Lichtbogenreaktanz jeder einzelnen Elektrode nicht nur von
deren Abstand zur Schmelze, sondern auch von den Abständen
der anderen Elektroden zur Schmelze abhängig. Bei jeweils
einem Prozeßparameter für jede betrachtete Elektrode und
insgesamt drei Elektroden ist also jeder Prozeßparameter von
drei Resistanzen und drei Reaktanzen, also insgesamt sechs
unbekannten Größen, abhängig. Wenn für jede Elektrode der
nichtlineare Zusammenhang zwischen der Resistanz und Reak
tanz bekannt ist, ist jeder der drei Prozeßparameter nur
noch von drei unbekannten Größen, beispielsweise den Resi
stanzen, abhängig, so daß ausgehend von den drei vorgege
benen Prozeßparametern diese drei unbekannten Größen, also
die Resistanzen, bestimmt werden können. Aus den so be
stimmten Resistanzen können wiederum die Reaktanzen und
somit auch die Impedanz-Sollwerte bestimmt werden, mit denen
die Impedanzregelung zur Höhenverstellung der Elektroden er
folgt. Die erwähnten Zusammenhänge zwischen den Resistanzen
und Reaktanzen des Lichtbogenofens werden bei dem erfin
dungsgemäßen Verfahren in einem neuronalen Netzwerk aus den
bei der Erfassung der Impedanz-Istwerte erhaltenen Resi
stanz-Istwerten und Reaktanz-Istwerten gelernt.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf
die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im einzelnen zei
gen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Drehstrom-Licht
bogenofens mit einem vorgeschalteten Ofentransforma
tor und einer Regelanordnung,
Fig. 2 ein vereinfachtes elektrisches Ersatzschaltbild des
Drehstrom-Lichtbogenofens und
Fig. 3 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Regelung.
Fig. 1 zeigt einen Drehstrom-Lichtbogenofen, bei dem drei
Graphitelektroden 1, 2 und 3 durch Öffnungen in einem Ofen
deckel 4 hindurch in ein Ofengefäß 5 ragen, in das als
Schmelzgut Metallschrott 6 eingebracht ist. Die Elektroden
1, 2 und 3 sind über einen stufenweise verstellbaren Ofen
transformator 7 an ein Drehstromnetz 8 angeschlossen. Zwi
schen den Spitzen der Elektroden 1, 2 und 3 und dem
Schmelzgut 6 bilden sich Lichtbögen 9 aus, in denen die dem
Lichtbogenofen zugeführte elektrische Energie in thermische
Energie zum Schmelzen des Schmelzgutes 6 umgewandelt wird.
Jede Elektrode 1, 2 und 3 ist mit einer Regelanordnung aus
gestattet. Da die Regelanordnungen einander im Aufbau genau
entsprechen, ist nur die Regelanordnung für die Elektrode 1
näher dargestellt. Die Elektrode 1 ist, wie auch die jeweils
anderen Elektroden 2 und 3, an einem Tragarm 17 befestigt,
der über eine hydraulische Anstellvorrichtung 10 mit einem
elektrohydraulischen Stellglied 11 höhenverstellbar ist, wo
durch eine Einstellung der Lichtbogenlänge möglich ist. Das
Stellglied 11 ist an dem Ausgang eines Impedanzreglers 12
angeschlossen. Über einen Stromwandler 13 und einen Span
nungswandler 14 werden der durch die Elektrode 1 fließende
Strangstrom i₁ und die Strangspannung u1M zwischen der
zugehörigen Sekundärklemme des Ofentransformators 7 und dem
durch das Ofengefäß 5 mit dem Schmelzgut 6 gebildeten Stern
punkt erfaßt und in einer Meßeinrichtung 15 in einen Im
pedanz-Istwert Z₁ des betreffenden Ofenstrangs umgerechnet.
Dieser Impedanz-Istwert Z₁ wird in einem Summierpunkt 16 mit
einem vorgegebenen Impedanz-Sollwert Z₁* für den betref
fenden Strang verglichen. Die so erhaltene Regelabweichung
ΔZ₁ wird als Eingangsgröße dem Impedanzregler 12 zugeführt,
welcher in Abhängigkeit von der Regelabweichung ΔZ₁ ein
Stellsignal S₁ zur Höhenverstellung der Elektrode 1 erzeugt.
Wie das vereinfachte elektrische Ersatzschaltbild eines
Drehstrom-Lichtbogenofens in Fig. 2 zeigt, stellt der Dreh
strom-Lichtbogenofen einen im Stern geschalteten unsymmetri
schen und zeitvarianten ohmsch-induktiven Verbraucher dar,
dessen freier Sternpunkt M von dem Schmelzgut 6 gebildet
wird. Die den einzelnen Strängen zugeordneten elektrischen
Größen sind entsprechend den zugehörigen Elektroden in Fig. 1
mit den Indizes k = 1, 2, 3 versehen. Mit u₁₂, u₂₃ und u₁₃
sind die verketteten Spannungen zwischen den Ofensträngen
und mit i₁, i₂ und i₃ die einzelnen Strangströme bezeichnet.
Die von den Elektroden 1, 2 und 3 und deren Zuleitungen
gebildeten Leitungsresistanzen RL1, RL2 und RL3 und Lei
tungsreaktanzen XL1, XL2 und XL3 können im Kurzschluß
versuch, also beim Aufsetzen der Elektroden 1, 2 und 3 auf
dem Metallschrott 6 meßtechnisch bestimmt werden.
Das elektrische Verhalten eines Lichtbogens 9 wird durch
eine nichtlineare und unstetige Strom-Spannungs-Kennlinie
beschrieben, deren Verlauf von dem Abstand der Elektro
denspitze zur Schmelze abhängig ist. In dem dargestellten
Ersatzschaltbild wird jeder Lichtbogen 9 jeweils durch eine
Lichtbogenresistanz Rb1, Rb2, Rb3 und eine Lichtbogenreak
tanz Xb1, Xb2, Xb3 ersetzt. Die Lichtbogenresistanz und
-reaktanz jedes einzelnen Lichtbogens 9 ist nicht nur von der
Länge des betreffenden Lichtbogens 9, sondern auch von den
Lichtbogenlängen der jeweils anderen Lichtbögen abhängig.
Wird also z. B. der Abstand der Elektrode 1 zu der Schmelze
6 verändert, so ändern sich neben der Lichtbogenresistanz
Rbl und der Lichtbogenreaktanz Xb1 auch die Lichtbogen
resistanzen Rb2 und Rb3 und die Lichtbogenreaktanzen Xb2 und
Xb3.
Die Wirkleistung, die in den einzelnen Lichtbögen umgesetzt
wird, läßt sich mit Hilfe der komplexen Wechselstromrechnung
für das linearisierte Ersatzschaltbild nach Fig. 2 leicht
berechnen. Werden dabei in jedem Strang die Reaktanzen XLk
und Xbk zu einer Betriebsreaktanz Xk und die Resistanzen RLk
und Rbk unter Vernachlässigung der Leitungsverlustwider
stände RLk zu einer Betriebsresistanz Rk mit k = 1, 2, 3
zusammengefaßt, so ergibt sich für die Wirkleistungen Pk in
den einzelnen Lichtbögen 9:
P₁ = P₁(U₀, R₁, R₂, R₃, X₁, X₂, X₃)
P₂ = P₂(U₀, R₁, R₂, R₃, X₁, X₂, X₃)
P₃ = P₃(U₀, R₁, R₂, R₃, X₁, X₂, X₃)
P₂ = P₂(U₀, R₁, R₂, R₃, X₁, X₂, X₃)
P₃ = P₃(U₀, R₁, R₂, R₃, X₁, X₂, X₃)
Dabei bezeichnet U₀ den über den Ofentransformator 7 ein
gestellten Effektivwert der verketteten Spannung des als
symmetrisch angenommenen Dreiphasensystems. Für die in den
Lichtbögen 9 umgesetzte Gesamtwirkleistung gilt
P = Σ Pk(U₀, R₁, R₂, R₃, X₁, X₂, X₃) mit k 1, 2, 3.
Wie bereits erwähnt, verändern sich die Resistanzen Rk und
Reaktanzen Xk in jedem Ofenstrang mit der Lichtbogenlänge,
wobei es jedoch einen nichtlinearen Zusammenhang zwischen
den Resistanzen Rk und den Reaktanzen Xk gibt. Wenn dieser
Zusammenhang bekannt ist, reduziert sich die Anzahl der un
bekannten Größen, von denen die Gesamtwirkleistung in den
Lichtbögen abhängig ist, auf vier. Zur Maximierung der Ge
samtwirkleistung P können diese vier Größen mit Hilfe der
vier zur Verfügung stehenden Stellgrößen, nämlich der Trans
formatorspannung U₀ und den drei Stellgrößen S₁, S₂ und S₃
zur Höhenverstellung der einzelnen Elektroden 1, 2 und 3
eingeregelt werden. Mit anderen Worten: Wenn die nicht
linearen Zusammenhänge zwischen den Resistanzen Rk und
Reaktanzen Xk durch eine nichtlineare Funktion Xk = NNk(R₁,
R₂, R₃) beschrieben werden können, ergibt sich am Maximum
der Gesamtwirkleistung P ein optimales Widerstandstripel
R1opt, R2opt, R3opt, woraus sich wiederum mit den Funktionen
NNk die optimalen Soll-Impedanzen Z₁*, Z₂* und Z₃* für die
Impedanzregelung und damit die Höhenverstellung der Elektro
den 1, 2, 3 berechnen lassen.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Regelung des Schmelzprozes
ses in dem Drehstrom-Lichtbogenofen anhand eines Block
schaltbildes. Der Lichtbogenofen 18 wird aus dem Ofentrans
formator 7 mit den verketteten Spannungen u₁₂, u₂₃ und u₁₃
gespeist. Die Abstände der Elektroden 1, 2 und 3 zu dem
Schmelzgut 6 werden in Abhängigkeit von Stellsignalen S₁,
S₂, S₃ eingestellt, die von den Elektroden 1, 2 und 3
einzeln zugeordneten und hier in einer Impedanzregelanord
nung 19 zusammengefaßten Impedanzreglern 12 bereitgestellt
werden. Die Impedanzregelanordnung 19 erzeugt dabei die
Stellsignale S₁, S₂, S₃ in Abhängigkeit von den Regelab
weichungen zwischen vorgegebenen Impedanz-Sollwerten Z₁*,
Z₂*, Z₃* und gemessenen Impedanz-Istwerten Z₁, Z₂, Z₃ des
Lichtbogenofens 18. In einer Meßeinrichtung 20 werden die
Strangspannungen u1M, u2M, u3M und Strangströme i₁, i₂, i₃
mit hoher Abtastrate kontinuierlich abgetastet und im Takt
der Grundschwingungsperiode aufbereitet. Dabei werden aus
den gemessenen Größen ukM und ikM mit k = 1, 2, 3 die
Effektivwerte der Strangspannungen U₁, U₂, U₃, die Effektiv
werte der Strangströme I₁, I₂, I₃, die Strangwirkleistungen
P₁, P₂, P₃ und die Ofenimpedanzen, also die Impedanz-Ist
werte Z₁, Z₂, Z₃ mit Zk = Uk/Ik berechnet. Zusammen mit
den Impedanz-Istwerten werden auch die zugehörigen Resistanz-Istwerte
R₁, R₂, R₃ mit Rk = Pk/Ik² und die Reaktanz-Ist
werte X₁, X₂, X₃ mit Xk = (Zk²-Rk²)1,2 berechnet.
Schließlich werden auch noch die thermischen Wandbelastungen
V₁, V₂, V₃ des Lichtbogenofens 18 durch die Lichtbögen 9 mit
z. B. Vk = Pk²/Ik² bestimmt.
Die laufend ermittelten Resistanz-Istwerte R₁, R₂, R₃ werden
einem neuronalen Netzwerk 21 zugeführt, das dazu dient, die
Zusammenhänge zwischen den gemessenen Resistanz-Istwerten
R₁, R₂, R₃ und den Reaktanz-Istwerten X₁, X₂, X₃ lernend zu
bestimmen. Dazu erzeugt das neuronale Netzwerk 21 ausgangs
seitig drei Netzwerkantworten XNN1, XNN2, XNN3, die in einer
Vergleichseinrichtung 22 mit den zugeordneten Reaktanz-Ist
werten X₁, X₂, X₃ verglichen werden. In Abhängigkeit von
den Vergleichsergebnissen werden in einem Lernalgorithmus 23
die Netzwerkparameter αNN1, αNN2, αNN3 des neuronalen Netz
werkes 21 im Sinne einer Verringerung der Abweichungen
zwischen den Netzwerkantworten XNNk und den Reaktanz-Ist
werten Xk verändert. Auf diese Weise werden die Zusam
menhänge zwischen den Resistanzen Rk und den Reaktanzen Xk
gelernt, wobei das so erhaltene Wissen ständig in Ab
hängigkeit von dem laufenden Prozeßgeschehen aktualisiert
wird. Anstelle eines einzigen neuronalen Netzwerkes können
auch drei verschiedene neuronale Netzwerke vorgesehen wer
den, denen eingangsseitig jeweils alle Resistanz-Istwerte
R₁, R₂, R₃ zugeführt werden und von denen jedes neuronale
Netzwerk jeweils eine Netzwerkantwort XNNk liefert.
Der gelernte Zusammenhang Xk = NNk(R₁, R₂, R₃) wird in eine
Recheneinrichtung 24 übertragen, in der auf der Grundlage
des in Fig. 2 gezeigten Ersatzschaltbildes die Gesamtwirk
leistung P der Lichtbögen 9 als Funktion des Effektivwertes
der verketteten Spannung U₀, der Resistanzen R₁, R₂, R₃ und
der Reaktanzen X₁, X₂, X₃ dargestellt wird. Bei einer vor
gegebenen Spannungsstufe U₀ ergibt sich die maximale Wirk
leistung Pmax aufgrund der Bedingung ΔP/δR₁ = 0, δP/R₂ = 0
und δP/δR₃ = 0. Durch Lösung dieser Gleichungen erhält man
am Maximum der Wirkleistung Pmax die Resistanzwerte R1opt,
R2opt, R3opt mit Rkopt = Rkopt(X₁, X₂, X₃). Aufgrund des
gelernten Zusammenhangs Xk = NNk(R₁, R₂, R₃) erhält man in
einem nächsten Schritt die zu den Resistanzen R1opt, R2opt,
R3opt zugehörigen Reaktanzen X1opt, X2opt, X3opt und damit
schließlich die Impedanz-Sollwerte Z₁*, Z₂*, Z₃* mit
Zk* = (Rkopt² + Xkopt²)1/2.
Die oben angegebene Bedingung, daß die Ableitung der Gesamt
wirkleistung P am Optimum nach den Resistanzen Rk null wird,
ist nur zulässig, wenn keine Randbedingungen vorliegen und
das globale Optimum erreicht werden kann. Da jedoch in der
Regel Randbedingungen für die Strangströme ik, die ther
mische Wandbelastung Vk und die Resistanzen Rk existieren,
besteht die Optimierungsaufgabe in einer Maximierung der
Gesamtwirkleistung P unter Einhaltung der Randbedingungen.
Die Randbedingungen können beliebige nichtlineare Funktionen
der Größen U₀, R₁, R₂, R₃, X₁, X₂, X₃ sein, wobei jedoch die
Zusammenhänge zwischen den Größen Rk und Xk aus dem in dem
neuronalen Netzwerk 21 enthaltenen Wissen bekannt sind. Bei
dem in Fig. 3 gezeigten Blockschaltbild werden in einer Re
cheneinheit 25 aus den ermittelten thermischen Wandbela
stungen V₁, V₂, V₃ die Randbedingungen für die Optimierung
der Gesamtwirkleistung P ermittelt und der Recheneinrichtung
24 übergeben. Dabei wird auch die Spannungsstufe U₀ be
stimmt, mit der der Ofentransformator 7 eingestellt wird.
Claims (5)
1. Verfahren zur Regelung des Schmelzprozesses in einem
Drehstrom-Lichtbogenofen, wobei für jede Elektrode (k = 1,
2, 3) des Lichtbogenofens (18) laufend ein Impedanz-Istwert
(Zk) erfaßt wird, dessen Abweichung von einem Impedanz-Soll
wert (Zk*) in einem Impedanzregler (12, 19) in eine
Stellgröße (Sk) zur Höhenverstellung der betreffenden Elek
trode (k) umgesetzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Regelung des Schmelzprozesses in Abhängigkeit von
vorgegebenen Prozeßparametern (Pk) zunächst aufgrund einer
Modellannahme die funktionale Abhängigkeit der Prozeßpara
meter (Pk) von den die Impedanzen (Zk) bildenden Resi
stanzen (Rk) und Reaktanzen (Xk) rechnerisch bestimmt wird,
daß die Zusammenhänge zwischen den Resistanzen (Rk) und
Reaktanzen (Xk) in einem neuronalen Netzwerk (21) gelernt
werden, welches in Abhängigkeit von den die Impedanz-Ist
werte (Zk) bildenden Resistanz-Istwerten (Rk) und Reaktanz-Ist
werten (Xk) laufend an das Prozeßgeschehen angepaßt
wird, und daß auf der Grundlage der Modellannahme und den
gelernten Zusammenhängen (NNk(R₁, R₂, R₃)) zwischen den Re
sistanzen (Rk) und Reaktanzen (Xk) aus den Prozeßparametern
(Pk) die Impedanz-Sollwerte (Zk*) für die einzelnen Impe
danzregler (12) berechnet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Resistanz-Istwerte (Rk) eingangsseitig dem neuro
nalen Netzwerk (21) zugeführt werden, welches ausgangssei
tig für jede der Reaktanzen (Xk) jeweils eine Netzwerk
antwort (XNNk) erzeugt, und daß die Abweichung zwischen den
Netzwerkantworten (XNNk) und den zugehörigen Reaktanz-Ist
werten (Xk) zur adaptiven Veränderung von Netzwerkparame
tern (αNNk) im Sinne einer Verringerung diese Abweichungen
herangezogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reaktanz-Istwerte eingangsseitig dem neuronalen
Netzwerk zugeführt werden, welches ausgangsseitig für jede
der Resistanzen jeweils eine Netzwerkantwort erzeugt, und
daß die Abweichung zwischen den Netzwerkantworten und den
zugehörigen Resistanz-Istwerten zur adaptiven Veränderung
von Netzwerkparametern im Sinne einer Verringerung dieser
Abweichungen herangezogen werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Prozeßparameter zur Regelung des Schmelzprozesses
die in den Lichtbögen (9) umgesetzten Wirkleistungen (Pk)
herangezogen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Grundlage der Modellannahme das Optimum der
Summe der in den Lichtbögen (9) umgesetzten Wirkleistungen
(Pk) in Abhängigkeit von den Resistanzen (Rk) und Re
aktanzen (Xk) berechnet wird und daß auf der Grundlage
dieser Optimierungsrechnung und den in dem neuronalen Netz
werk (21) gelernten Zusammenhängen zwischen den Resistanzen
(Rk) und Reaktanzen (Xk) die Impedanz-Sollwerte (Zk*) für
die einzelnen Impedanzregler (12, 19) berechnet werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4415727A DE4415727C2 (de) | 1994-05-05 | 1994-05-05 | Verfahren zur Regelung des Schmelzprozesses in einem Drehstrom-Lichtbogenofen |
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DE4415727A DE4415727C2 (de) | 1994-05-05 | 1994-05-05 | Verfahren zur Regelung des Schmelzprozesses in einem Drehstrom-Lichtbogenofen |
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DE4415727A1 true DE4415727A1 (de) | 1995-11-09 |
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ID=6517281
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DE4415727A Expired - Fee Related DE4415727C2 (de) | 1994-05-05 | 1994-05-05 | Verfahren zur Regelung des Schmelzprozesses in einem Drehstrom-Lichtbogenofen |
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