NO166821B - Fremgangsmaate for styring av aluminiumoksyd-tilfoerselen til elektrolyseovner for fremstilling av aluminium. - Google Patents
Fremgangsmaate for styring av aluminiumoksyd-tilfoerselen til elektrolyseovner for fremstilling av aluminium. Download PDFInfo
- Publication number
- NO166821B NO166821B NO850700A NO850700A NO166821B NO 166821 B NO166821 B NO 166821B NO 850700 A NO850700 A NO 850700A NO 850700 A NO850700 A NO 850700A NO 166821 B NO166821 B NO 166821B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- resistance
- change
- aluminum oxide
- parameter
- aluminum
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 37
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 8
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 6
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000007476 Maximum Likelihood Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 108010014173 Factor X Proteins 0.000 description 1
- 101000802640 Homo sapiens Lactosylceramide 4-alpha-galactosyltransferase Proteins 0.000 description 1
- 238000012369 In process control Methods 0.000 description 1
- 102100035838 Lactosylceramide 4-alpha-galactosyltransferase Human genes 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001617 alkaline earth metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000010965 in-process control Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
- G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/20—Automatic control or regulation of cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
Elektrolyseovner med forbrente anoder.for fremstilling av aluminium har i de senere år blitt mer og mer automatisert. Utviklingen har gått fra ovner med sidemating med store og sjeldne tilsatser av aluminiumoksyd, til ovner med sentermating med skuffer og kniver som gir oftere tilsats av aluminiumoksyd og mindre mengde i hver tilsats, og til ovner med sentermating med punktmatere som gir ofte og små tilsatser av aluminiumoksyd. God kontroll av aluminiumoksydkonsentrasjonen i badet
er viktig for å oppnå godt strømutbytte og god driftsregulari-tet av ovnen. Til å oppnå dette trengs god prosesstyring.
Dersom det er aluminiumoksydunderskudd i badet, vil ovnen blusse (spenningen øker fra ca. 4 V til 20 - 40 V), og dersom det er aluminiumoksydoverskudd i badet, vil ovnen få slam (uoppløst aluminiumoksyd og badrester på bunnen av ovnen). For
å oppnå . et godt strømutbytte benyttes bad med lav liquidustemperatur. Slike bad med lav liquidustemperatur har mindre evne til oppløsning av aluminiumoksyd, og det er derfor svært viktig å ha god kontroll med aluminiumoksydtilførselen.
Prosesstyring for. aluminiumelektrolyseovner ér en meget vanskelig oppgave fordi man har å gjøre med et komplisert sam-spill av mange faktorer. I tillegg til aluminiumoksydkonsentrasjonen og badtemperaturen er bl.a. anode/katode-avstanden og den elektriske motstand over ovnen viktige størrelser. Bortsett fra motstanden er disse størrelser vanskelig tilgjengelige for mer eller mindre kontinuerlig og tilstrekkelig nøyaktig måling under drift, for bruk til prosesstyring. Det har således vært foreslått mange forskjellige reguleringsmetoder basert på kjente teorier innen reguleringsteknikken.
Foreliggende oppfinnelse er rettet mot alle typer elektrolyseovner, også eldre ovner der ovnsmotstanden er utsatt for ytre forstyrrelser grunnet magnetfelt eller varmebalanse.
Dette vil være tilfellet ved mange av de elektrolyseserier som er i drift idag.
Det har i mange år vært gjort forsøk på å tilføre aluminiumoksyd til elektrolyseovner for fremstilling av aluminium med en viss grad av regularitet for å holde aluminiumoksydinnholdet i badet innenfor visse konsentrasjonsområder. I britisk patentsøknads-publikasjons 2080830 er det beskrevet en metode for å holde aluminiumoksydinnholdet i badet innenfor området 1 - 3,5%. Denne kjente metode er imidlertid ikke så fleksibel og
robust at den kan benyttes med godt resultat i anlegg som er utsatt for forstyrrelser og støy. Metoden forut-
setter åpenbart en spesiell ovnstype som i seg selv har en høy-ere grad av stabilitet enn vanlige elektrolyseovner idag.
Ved denne kjente reguleringsmetode tilsettes minst ett av de følgende additiver til bad av smeltet kryolitt: 5 til 20 % aluminiumfluorid, litiumsalter i en konsentrasjon lik eller mindre enn 1 % uttrykt i form av Li, magnesiumsalter i en konsentrasjon lik eller mindre enn 2 % uttrykt i form av Mg, og alkalimetall - eller jordalkalimetallklorid i en konsentrasjon lik eller mindre enn 3 % uttrykt som Cl. Hastigheten for tilførsel av aluminiumoksyd moduleres avhengig av varia-sjonen i badmotstanden i på forhånd bestemte tidsrom med alter-nerende cykler med lik varighet, for tilførsel av aluminiumoksyd i lavere hastighet henholdsvis høyere hastighet enn det som tilsvarer forbruket i ovnen. Denne metoden krever at det opere-res i den laveste del av aluminiumoksydkonsentra-sjonsområdet,fordi metoden krever at badmotstanden varierer raskt med endring i aluminiumoksydkonsentrasjonen.
Den ovenfor omtalte kjente reguleringsmetode tar lite hensyn til støy, såsom uforutsatte variasjoner i den elektriske spenning, og er derfor følsom for ytre forstyrrelser.
I motsetning til ovennevnte og andre kjente reguleringsmetoder går foreliggende oppfinnelse ut på styring av aluminium-oksydtilførselen til elektrolyseovner for fremstilling av aluminium ved benyttelse av adaptiv regulering med parameterestimering og regulatorberegning basert på separasjonsteoremet, og hvor det som prosessmodell benyttes en linear modell. De nye og særegne trekk ifølge oppfinnelsen er nærmere angitt i patentkravene.
Ved hjelp av denne oppfinnelse blir de forannevnte mangler og ulemper ved kjente metoder i vesentlig grad eliminert. Løs-ningen tar hensyn til støy og anoderegulering og kan derfor benyttes på ovner som har en noe urolig motstandskurve. Videre er det oppnådd god fleksibilitet ved at metoden gjør det mulig å arbeide i forskjellige aluminiumoksydkonsentrasjonsområder.
Den kan f.eks. benyttes i området rundt minimum av den prinsip-pielt kjente kurve for badmotstand som funksjon av aluminiumok-sydkonsentras jon .
Oppfinnelsen ligger spesielt til rette for anvendelse ved ovner med punktmatere og elektrolysebad med lav liquidustempe-ra tur, med sikte på å holde aluminiumoksydkonsentrasjonen innenfor snevre grenser.
I det følgende skal oppfinnelsen forklares nærmere, bl.a. under henvisning til tegningen, hvor: Figur 1 viser den i prinsippet kjente kurve for elektrisk badmotstand i en aluminiumelektrolyseovn, som funksjon av aluminiumoksydkonsentrasjonen i badet, og Figur 2 viser den generelle struktur av et adaptivt reguleringssystem for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Fra teori og praksis er det kjent at den elektriske motstand over aluminiumelektrolysebadet, den såkalte badmotstand, varierer med innholdet av aluminiumoksyd i elektrolysebadet, stort sett som illustrert på Figur 1. Motstandskurven har et minimum som f.eks. kan ligge i området 3 - 4 % AljO^. Ved fallende aluminiumoksydkonsentrasjoner fra dette minimum vil badmotstanden efterhvert stige meget sterkt. For en ovn under drift vil ikke bare arbeidspunktet forskyve seg frem og tilbake på et parti av den viste kurve, men også selve kurveforløpet vil i virkeligheten forskyve seg både vertikalt og horisontalt i diagrammet. Slik fluktuasjon eller forskyvning kan skyldes forskjellige faktorer, hvorav noen er tildels ukontrollerbare.
En vikig parameter i denne forbindelse er vinkelkoeffisienten for motstandskurven. På grunn av det nevnte minimum vil således denne vinkelkoeffisient skifte fortegn i et område av kurven som ofte kan være aktuelt som arbeidsområde ved praktisk drift av aluminiumelektrolyseovner.
Mens aluminiumoksydkonsentrasjonen i et elektrolysebad ikke er lett tilgjengelig for direkte og kontinuerlig måling under drift, er derimot badmotstanden vel egnet for mer eller mindre kontinuerlig og temmelig nøyaktige målinger. Måling av denne badmotstand inngår derfor som et viktig trinn i regu-leringen av aluminiumelektrolyseovner.
Figur 2 viser den generelle struktur av et adaptivt reguleringssystem innbefattet den prosess som skal reguleres. Blokken 1 representerer prosessen, dvs. i foreliggende tilfelle en aluminiumelektrolyseovn med tilhørende hjelpeutstyr, såsom doseringsinnretninger for aluminiumoksyd, osv. i henhold til i og for seg kjent konstruksjonspraksis. Regulatordelen er representert ved blokk 2 som også kan inneholde i og for seg kjente deler og komponenter, f.eks. for den nødvendige regulatorberegning. Denne beregning skjer på grunnlag av en para-metere st ime r ing representert ved blokk 3. Funksjonen i denne er nøye knyttet til prinsippene for adaptiv regulering. Således fremgår det av figuren at man i tillegg til en vanlig tilbakekobling fra prosessutgangen (Y) til inngangen av regulatoren 2 for sammenligning med en referanseverdi i^ ref ) »
tar signaler fra henholdsvis prosessutgangen (Y) og prosess-inngangen (U) for bruk ved parameterestimeringen i blokk 3. Den eller de estimerte parametre (b) blir så avgitt til regulatoren for beregning og innstilling av dennes funksjon, her-under forsterkning. Dette skjer i henhold til prinsipper som er i og for seg kjente for fagfolk innen reguleringsteknikken.Funksjonene såvel i blokk 2 som i blokk 3 kan realiseres
ved hjelp av digitale elektroniske kretser og/eller helt eller delvis ved hjelp av en hensiktsmessig datamaskin. Den teknolo-gi som står til disposisjon på et gitt tidspunkt, vil i høy grad bestemme hvilke elektroniske hjelpemidler som tas i bruk for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Som det fremgår av Figur 2 består således den adaptive reguleringsalgoritme av to deler, nemlig parameterestimering og regulatorberegning.
Separering av disse to delene følger vanligvis det såkalte separasjonsteoremet, som betyr at det i regulatorberegningen antas at de estimerte parametrene er de virkelige parametrene. Regulatorberegningen er derfor den samme som for konvensjonell regulering med konstante og kjente parametre, og forskjellige regulatorer vil kunne brukes, avhengig av det aktuelle tilfelle.
Varierende teknikker kan nyttes til parameterestimering. Den mest populære metoden er minste kvadratsums metode. Maximum likelihood-metoden er også ofte brukt med noe bedre resultat, men med noe lenger beregningstid. Den mest vanlig brukte prosessmodell for et "single input", "single output" system (SISO) er en lineær modell av typen:
Z<-1>er tidsskiftoperator, y(k-l) = Z<-1>y (k)
y er prosessutgang
u er prosessinngang
v er støy
d er dødtid
r. er modellens orden
k er tidsskritt.
En vektor f introduseres, som inneholder de tidligere utganger, innganger og støy og en vektor 0 som inneholder alle parametrene. Modellen kan da skrives slik:
Forskjellen mellom den virkelige motstandsmålingen ved tiden k-t-1 og den som modellen beregnet ved tidspumkt k for tidspunkt k+1, kalles e(k+l), dvs.
Den estimerte datavéktoren f er lik den virkelige datavektor ¥ , bortsett fra at de ukjente støysignalene v er erstattet med støyens estimat, som er de tidligere feilene e. Vektoren 0 inneholder parameterestimatene. Den nye parametervektoren blir estimert rekursivt ved å bruke der forsterkningsvektoren y er gitt ved Matrisen P er proporsjonal med covariansir.atrisen av parameterestimatene og bliroppdatert rekursivt ved
X er en glemselfaktor.
Dersom X er lik 1 blir ingenting glemt. Dersom X er mindre enn 1 glemmer algoritmen fortiden eksponsielt. Algoritmen kan ogsA glemme lineært ved å addere en konstant diagonal matrise (R) til P-matrisen.
Algoritmen som er beskrevet ovenfor (4) er gyldig for estimering ved bruk av minste kvadratsums metode.
Bruk av "maximum likelihood"-metoden krever en filtrering av datavéktoren f. Slik filtrering blir ifølge oppfinnelsen fore-trukket.
Som tidligere nevnt er styring av elektrolyseovner for fremstilling av aluminium vanskelig på grunn av at det er få målinger som kan utføres i sanntid (on-line). Det er bare motstanden, eller mer korrekt strømmen og spenningen, som blir målt on-line.
For å kunne kontrollere oksydkonsentrasjonen i badet, er det nødvendig å ha tilnærmet kjennskap til denne til enhver tid.
Det er her ikke tilstrekkelig å holde regnskap med tilført og forbrukt oksyd, da begge disse er usikre og i tillegg oksyd-konsentras jonen kan forandre seg som følge av dannelse/oppløsning av slam og sidebelegg eller tilførsel fra ovnens oksyddekning. Oppfinnelsen går derfor ut på å "måle" oksydkonsentrasjonen indirekte ved å estimere vinkelkoeffisienten (den deriverte)
til motstand/oksyd-kurven i Fig. 1. For dette formål er det satt opp en lineær modell av motstandsforløpet som beskrevet under, der vinkelkoeffisienten inngår som en parameter.
Det antas først at badmotstanden (R) bare er influert av Al203~konsentrasjon (X). Badmotstanden kan da differensieres slik:
dR er vinkelkoeffisienten til kurven på fig. 1 og dx
dx er endringen i Al203-konsentrasjonen som skyldes dt forbruk og mating e.v A^O^.
Dersom dR kalles b1 og dx kalles u,
dx dt
kan likning (6) uttrykkes slik:
der T = samplingstiden
I
Dersom endring i motstanden som skyldes anoderegulering blir tatt med, kan likning (7) uttrykkes slik:
derUj^= T u og b2 er endring i motstanden pr. mm. anoderegulering.
Dersom P(k) - R(k-l) = y(k), og et første ordens støybidrag blir tatt med, kan likning (8) uttrykkes slik:
der v(k) er en uavhengig hvit støysekvens.
Ved sammenligning mellom denne modellen og den generelle modellen (1) sees at (9) er en to-inngang, en-utgang modell av første orden iUj, u_ og v og av 0'te orden i y.
uerav følger at algoritmen som er utviklet for lineære modeller, kan bli brukt uendret med datavektor og parametervektor
Datavéktoren filtreres i henhold til en spesiell utførelse:
der Modellen estimerer motstandsmålingen ved tiden (k) for tiden (k+1) Estimeringsfeilen beregnes ved hvor y(k+1) er den verdi som faktisk blir målt i tidspunktet (k+1). Parametervektoren blir estimert rekursivt ved å bruke der forsterkningsvektoren er gitt ved der P er proporsjonal med covariansmatrisen av parameterestimatene og er oppdatert rekursivt ved
der I er identitetsmatrisen.
'v
-^(k+nnSVnte sPesielle utførelse med filtrering settes V (k+1)
Størrelsen r er innført for å dempe forsterkningen ved større enkeltstående utslag i estimeringsawiket forårsaket av plutselige endringer i motstanden som ikke skyldes endringer i oksydkonsentrasjon eller anoderegulering:
s og t er passende valgte konstanter.
Inngangsignalet (k) må beregnes fra summen avAl203-tilsatsene i tidsrommet fra (k-1) til k og det estimerteA1203~forbruket i det samme intervallet, dvs.
Når oksydkonsentrasjonen i badet varierer, vil estimatoren justere verdien på vinkelkoeffisienten b^tilsvarende. For å få pålitelige estimater er det nødvendig at prosessen eksiteres tilstrekkelig. Dette løser oppfinnelsen ved at regulatoren varierer tilsatsene av oksyd slik at b^oscillerer rundt et for prosessen gunstig arbeidspunkt på kurven i Fig. 1
Parameteren b2er avhengig av den spesifikke motstanden i badet, og vil derfor variere med badsammensetning og badtemperatur.
For å være sikker på at estimatoren er "våken", blir en konstant diagonal matrise R addert til covariansmatrisen P i likning (5). Dette er ikke absolutt nødvendig, men utgjør et fore-trukket trekk ifølge oppfinnelsen.
Fordelen med å gjøre dette istedenfor å bruke en enkel glemsels-faktor X, er at forskjellig glemsel kan settes på de forskjellige parametrene. Dersom matingen medfører stor endring i hl^ O^-konsentrasjonen, vil man forvente en betydelig endring av b.j. Elementet i R som korresponderer med må være relativt
stort dersom estimatoren skal være i stand til å følge disse variasjonene; Ulempen-med å bruke rask glemsel er at estimatoren blir følsom for støy og gir en dårligere filtrering av dataene.
Regulatoren sørger som nevnt for at oksydkonsentrasjonen holdes innenfor et gunstig område. Dette blir i praksis løst ved at regulatoren velger mellom et mindre antall matefrekvenser basert på estimatet av ^-parameteren. I tillegg sørger regulatoren for at badmotstanden holdes nær en referanseverdi. Også denne funksjonen er knyttet til verdien på b^for å unngå hyppige reguleringer som følge av den tilsiktede svingning i motstanden med oksydkonsentrasjonen.
Claims (3)
1. Fremgangsmåte for styring av aluminiumoksydtilførselen til elektrolyseovner for fremstilling av aluminium, hvor styringen baseres på måling av den elektriske resistans mellom elektrolyseovnens elektroder samt en estimering av den deriverte av funksjons-sammenhengen mellom resistansen og elektrolysebadets aluminumoksydkonsentrasjon (Fig. 1),
karakterisert vedat kjennskap til oksydkonsentrasjonen i elektrolysebadet fremskaffes ved at nevnte deriverte estimeres ved å benytte en lineær modell av sammenhengen mellom endring i resistans, endring av oksydkonsentrasjon og endring i an<q>deposisjon på formen
der y(k) er utgang i form av endring i elektrisk resistans
over ovnen i tidsskrittet fra k-1 til k,
Ujer pådrag i form av differansen mellom tilført
og antatt forbrukt aluminiumoksyd i det aktuelle tidsskritt (omregnet til konsentrasjonsendring), u2er pådrag 2 i form av bevegelse av anodens posi-
sjon i det aktuelle tidsskritt,
v er hvit støy sekvens som driver støymodellen: v(k) + C;iv(k-1) ,
k er tidsskritt nr. og
der parameter representerer nevnte deriverte av kurven for resistans som funksjon av aluminiumoksydkonsentrasjon i elektrolysebadet, der parameter b^gir resistansendring pr. lengde-enhets bevegelse av anoden og der parameter c. inngår i en1. ordens modell av støyen som påvirker resistansen,
at parametrene bi, b2og ciestimeres rekursivt ved at prediktert resistansendring for tidspunktet k+1 sammenholdes med den faktisk opptredende resistansendring y(k+l) og avviket e(k+l) benyttes til oppdatering av parameterestimatene ,og slik at
der Y (k+1) er datavéktoren £u1(k) u2(k) e(k)7 ,
& (k) er parametervektoren [ by b2C]7<T>°9
T angir transponert,
der forsterkningsvektoren y er gitt ved
der P er proporsjonal med covariansmatrisen til parameterestimatene og oppdateres rekursivt ved
der I er identitetsmatrisen og der r, som demper forsterkningen ved store estimerings-avvik forårsaket av plutselige utslag i resistansen, er gitt ved
med s og t som passende konstanter,
idet oksydtilførselen for å sikre nødvendig eksitasjon av estimatoren, perturberes systematisk slik at verdien av nevnte deriverte, bi, oscillerer rundt en middelverdi som kan velges fritt, svarende til en for prosessen gunstig aluminiumoksyd-konsentras jon.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert vedat datavéktoren, for å unngå virkningen av tilfeldige forstyrrelser, filtreres som følger:
x
og man setter V(k) = $(k).
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat algoritmen er innrettet til å glemme lineært ved addering av en konstant diagonalmatrise R til P-matrisen: P(k*1) = P(k+1)*R .
Priority Applications (15)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO850700A NO166821C (no) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | Fremgangsmaate for styring av aluminiumoksyd-tilfoerselen til elektrolyseovner for fremstilling av aluminium. |
| AT86901526T ATE69515T1 (de) | 1985-02-21 | 1986-02-17 | Regelverfahren der aluminzufuhr zu reduktionszellen bei der aluminiumherstellung. |
| EP86901526A EP0211924B1 (en) | 1985-02-21 | 1986-02-17 | Method of controlling the alumina feed into reduction cells for producing aluminium |
| AU54557/86A AU588861B2 (en) | 1985-02-21 | 1986-02-17 | Method of controlling the alumina feed into reduction cells for producing aluminium |
| JP61501382A JP2641202B2 (ja) | 1985-02-21 | 1986-02-17 | アルミニウム製造用還元電解槽へのアルミナの供給制御方法 |
| BR8605479A BR8605479A (pt) | 1985-02-21 | 1986-02-17 | Processo para controlar a alumina alimentada a celulas de reducao para produzir aluminio |
| DE8686901526T DE3682458D1 (de) | 1985-02-21 | 1986-02-17 | Regelverfahren der aluminzufuhr zu reduktionszellen bei der aluminiumherstellung. |
| US06/929,291 US4766552A (en) | 1985-02-21 | 1986-02-17 | Method of controlling the alumina feed into reduction cells for producing aluminum |
| PCT/NO1986/000017 WO1986005008A1 (en) | 1985-02-21 | 1986-02-17 | Method of controlling the alumina feed into reduction cells for producing aluminium |
| IS3077A IS1508B (is) | 1985-02-21 | 1986-02-18 | Aðferð til að skammta súrál á rafgreiningarker til álframleiðslu |
| NZ215206A NZ215206A (en) | 1985-02-21 | 1986-02-18 | Controlling alumina feed to reduction cell for optimum cell operation |
| GR860492A GR860492B (en) | 1985-02-21 | 1986-02-20 | Method for controlling the alumina feed to reduction cells for the production of aluminium |
| ES552216A ES8707567A1 (es) | 1985-02-21 | 1986-02-20 | Metodo para controlar la alimentacion de alumina a celdas de reduccion para producir aluminio |
| CA000502303A CA1304040C (en) | 1985-02-21 | 1986-02-20 | Method of controlling the alumina feed into reduction cells for producingaluminium |
| AR303204A AR240487A1 (es) | 1985-02-21 | 1986-02-21 | Metodo de carga o suministro de alumina en celdas electroliticas para obtener aluminio. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO850700A NO166821C (no) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | Fremgangsmaate for styring av aluminiumoksyd-tilfoerselen til elektrolyseovner for fremstilling av aluminium. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO850700L NO850700L (no) | 1986-08-22 |
| NO166821B true NO166821B (no) | 1991-05-27 |
| NO166821C NO166821C (no) | 1991-09-04 |
Family
ID=19888137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO850700A NO166821C (no) | 1985-02-21 | 1985-02-21 | Fremgangsmaate for styring av aluminiumoksyd-tilfoerselen til elektrolyseovner for fremstilling av aluminium. |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4766552A (no) |
| EP (1) | EP0211924B1 (no) |
| JP (1) | JP2641202B2 (no) |
| AR (1) | AR240487A1 (no) |
| AT (1) | ATE69515T1 (no) |
| AU (1) | AU588861B2 (no) |
| BR (1) | BR8605479A (no) |
| CA (1) | CA1304040C (no) |
| DE (1) | DE3682458D1 (no) |
| ES (1) | ES8707567A1 (no) |
| GR (1) | GR860492B (no) |
| IS (1) | IS1508B (no) |
| NO (1) | NO166821C (no) |
| NZ (1) | NZ215206A (no) |
| WO (1) | WO1986005008A1 (no) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2581660B1 (fr) * | 1985-05-07 | 1987-06-05 | Pechiney Aluminium | Procede de regulation precise d'une faible teneur en alumine dans une cuve d'electrolyse ignee pour la production d'aluminium |
| DE3839675C2 (de) * | 1988-11-24 | 1996-02-15 | Lawrenz Wolfhard | Optimierer für ein parameterabhängiges Steuerungssystem |
| AU633227B2 (en) * | 1989-02-24 | 1993-01-21 | Comalco Aluminium Limited | Process for controlling aluminium smelting cells |
| NZ232580A (en) * | 1989-02-24 | 1992-12-23 | Comalco Alu | Aluminium smelting process control |
| EP0455590B1 (de) * | 1990-05-04 | 1995-06-28 | Alusuisse-Lonza Services Ag | Regulierung und Stabilisierung des A1F3-Gehaltes in einer Aluminiumelektrolysezelle |
| AU715544B2 (en) * | 1995-09-01 | 2000-02-03 | Auckland Uniservices Limited | Measurement of alumina in reduction pots |
| FR2749858B1 (fr) * | 1996-06-17 | 1998-07-24 | Pechiney Aluminium | Procede de regulation de la teneur en alumine du bain des cuves d'electrolyse pour la production d'aluminium |
| CA2230882C (en) | 1997-03-14 | 2004-08-17 | Dubai Aluminium Company Limited | Intelligent control of aluminium reduction cells using predictive and pattern recognition techniques |
| DE10023690A1 (de) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Philips Corp Intellectual Pty | Gerät mit einem Regelkreis |
| FR2830875B1 (fr) * | 2001-10-15 | 2004-05-28 | Pechiney Aluminium | Procede de regulation d'une cellule d'electrolyse pour la production d'aluminium |
| US6837982B2 (en) | 2002-01-25 | 2005-01-04 | Northwest Aluminum Technologies | Maintaining molten salt electrolyte concentration in aluminum-producing electrolytic cell |
| CN100355943C (zh) * | 2004-11-30 | 2007-12-19 | 中国铝业股份有限公司 | 氧化铝下料秤下料静态逻辑控制器 |
| US7036097B1 (en) | 2004-11-30 | 2006-04-25 | Alcan International Limited | Method for designing a cascade of digital filters for use in controling an electrolysis cell |
| NO328080B1 (no) | 2007-11-19 | 2009-11-30 | Norsk Hydro As | Fremgangsmate og anordning for styring av en elektrolysecelle |
| US8088269B1 (en) * | 2009-07-21 | 2012-01-03 | Alcoa Inc. | System and method for measuring alumina qualities and communicating the same |
| CN102965692B (zh) * | 2012-11-16 | 2015-04-29 | 中国铝业股份有限公司 | 一种铝电解槽自动兑料控制装置 |
| GB201602613D0 (en) * | 2016-02-15 | 2016-03-30 | Dubai Aluminium Pjsc And Newsouth Innovations Pty Ltd | Method for estimating dynamic state variables in an electrolytic cell suitable for the Hall-Héroult electrolysis process |
| US9996074B2 (en) | 2016-09-21 | 2018-06-12 | International Business Machines Corporation | System and predictive modeling method for smelting process control based on multi-source information with heterogeneous relatedness |
| CN110129832B (zh) * | 2019-06-21 | 2021-04-09 | 广西大学 | 一种铝电解过程槽电压的多目标优化方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB128491A (en) * | 1918-11-01 | 1919-06-26 | Ernest Malcolm Kelly | Improvements in and relating to Steering Gears for Ships and other Floating Structures. |
| GB150762A (en) * | 1919-04-04 | 1920-09-06 | Robert James Anderson | Improvements in and relating to furnaces or kilns |
| FI63497C (fi) * | 1972-07-21 | 1983-06-10 | Asea Ab | Sjaelvinstaellande regulator |
| JPS52114246A (en) * | 1976-03-22 | 1977-09-24 | Toshiba Corp | Elastic surface wave device |
| GB1583545A (en) * | 1976-08-04 | 1981-01-28 | Martin Sanchez J | Control systems |
| AU528431B2 (en) * | 1980-07-18 | 1983-04-28 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Process control |
| FR2487386A1 (fr) * | 1980-07-23 | 1982-01-29 | Pechiney Aluminium | Procede et appareillage pour reguler de facon precise la cadence d'introduction et la teneur en alumine d'une cuve d'electrolyse ignee, et application a la production d'aluminium |
| US4368510A (en) * | 1980-10-20 | 1983-01-11 | Leeds & Northrup Company | Automatic identification system for self tuning process controller |
| US4425201A (en) * | 1982-01-27 | 1984-01-10 | Reynolds Metals Company | Method for improved alumina control in aluminum electrolytic cells |
| US4539633A (en) * | 1982-06-16 | 1985-09-03 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Digital PID process control apparatus |
| ATE48709T1 (de) * | 1983-06-03 | 1989-12-15 | Omron Tateisi Electronics Co | Zeitdiskret selbstanpassender ein/ausschaltregler. |
| JPH07104715B2 (ja) * | 1984-01-18 | 1995-11-13 | 株式会社日立製作所 | パラメ−タの同定方法 |
-
1985
- 1985-02-21 NO NO850700A patent/NO166821C/no not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-02-17 AT AT86901526T patent/ATE69515T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-02-17 US US06/929,291 patent/US4766552A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-17 EP EP86901526A patent/EP0211924B1/en not_active Expired
- 1986-02-17 DE DE8686901526T patent/DE3682458D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-17 WO PCT/NO1986/000017 patent/WO1986005008A1/en active IP Right Grant
- 1986-02-17 BR BR8605479A patent/BR8605479A/pt not_active IP Right Cessation
- 1986-02-17 JP JP61501382A patent/JP2641202B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1986-02-17 AU AU54557/86A patent/AU588861B2/en not_active Ceased
- 1986-02-18 IS IS3077A patent/IS1508B/is unknown
- 1986-02-18 NZ NZ215206A patent/NZ215206A/xx unknown
- 1986-02-20 ES ES552216A patent/ES8707567A1/es not_active Expired
- 1986-02-20 GR GR860492A patent/GR860492B/el unknown
- 1986-02-20 CA CA000502303A patent/CA1304040C/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-21 AR AR303204A patent/AR240487A1/es active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IS3077A7 (is) | 1986-08-22 |
| ES8707567A1 (es) | 1987-08-01 |
| NZ215206A (en) | 1989-10-27 |
| AU5455786A (en) | 1986-09-10 |
| EP0211924A1 (en) | 1987-03-04 |
| ATE69515T1 (de) | 1991-11-15 |
| JP2641202B2 (ja) | 1997-08-13 |
| CA1304040C (en) | 1992-06-23 |
| IS1508B (is) | 1992-09-29 |
| GR860492B (en) | 1986-06-24 |
| BR8605479A (pt) | 1987-04-22 |
| EP0211924B1 (en) | 1991-11-13 |
| NO850700L (no) | 1986-08-22 |
| JPS62502051A (ja) | 1987-08-13 |
| US4766552A (en) | 1988-08-23 |
| ES552216A0 (es) | 1987-08-01 |
| DE3682458D1 (de) | 1991-12-19 |
| AR240487A1 (es) | 1990-04-30 |
| NO166821C (no) | 1991-09-04 |
| AU588861B2 (en) | 1989-09-28 |
| WO1986005008A1 (en) | 1986-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO166821B (no) | Fremgangsmaate for styring av aluminiumoksyd-tilfoerselen til elektrolyseovner for fremstilling av aluminium. | |
| US4814050A (en) | Estimation and control of alumina concentration in hall cells | |
| US5089093A (en) | Process for controlling aluminum smelting cells | |
| US8052859B2 (en) | Aluminum production process control | |
| Yao et al. | Estimation of spatial alumina concentration in an aluminum reduction cell using a multilevel state observer | |
| Bearne | The development of aluminum reduction cell process control | |
| JP2009229382A (ja) | 制御機器および電力推定方法 | |
| Yao et al. | State and parameter estimation in Hall-Héroult cells using iterated extended Kalman filter | |
| US4045309A (en) | Method for measuring and control of the energy in aluminum reduction cells | |
| US20190012846A1 (en) | Method for determining a mean time to failure of an electrical device | |
| RU2023058C1 (ru) | Способ управления процессом электролитического получения алюминия в электролизере | |
| Gran | A multivariable control in aluminum reduction cells | |
| RU59278U1 (ru) | Система робастного оптимального управления дискретными объектами | |
| Hallingstad | Estimation of synchronous machine parameters | |
| AU633227B2 (en) | Process for controlling aluminium smelting cells | |
| Hestetun et al. | Detecting abnormal feed rate in aluminium electrolysis using extended kalman filter | |
| CN109765948B (zh) | 一种用于ct探测器的无过冲温度控制算法 | |
| CN113867513B (zh) | 一种psu使用寿命的预测方法、装置、设备及介质 | |
| Moreira et al. | Observer Based Predictive Controller for Hall-Heroult Process | |
| CN106676600B (zh) | 电镀附着量控制装置及电镀附着量控制方法 | |
| JPS6246640B2 (no) | ||
| Biedler et al. | State observer for the aluminum reduction process | |
| JP3557331B2 (ja) | イオン濃度算出方法、イオン濃度算出装置及び電解水生成装置 | |
| Aalbu | Adaptive control of alumina reduction cells with pointfeeders | |
| Leite | Estimation with low measurement frequency |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |