电弧炉电极调节系统RBF算法的研究

发布时间：2023-05-14 03:58

　　电弧炉炼钢过程中,电极调节系统举足轻重,电极的上下位置需实时而又准确的进行调节,以适应炉况的变化。目前工业用炼钢电弧炉电极调节系统一般采用PID控制,虽然工业上常规PID控制器能够抑制参数复杂多变系统的扰动,但由于电极控制系统控制对象的复杂非线性、多变量、强耦合以及炉况和参数的时变性等特征,单一的PID控制器难以高效的控制电极,理想效果必然难以达到。这是因为传统的PID参数整定难以保证实时在线,当电弧炉炉况改变较大时,已有的PID参数难以满足现炉况要求,还需要重新进行PID参数的整定,整定时间长且耗费大量时间。因此需要一个集成的、智能的控制方法来解决这个复杂多变的控制系统的控制问题。本文在查阅大量国内外相关文献的基础上,介绍了电弧炉炼钢的设备、工艺,对国内外电弧炉炼钢现状和发展前景以及电弧炉电极调节系统的特点和发展现状进行了总结。首先,针对电弧炉炼钢工艺特点,本文对控制策略进行分析比较,采用恒阻抗控制策略对电弧炉电极进行控制。在推导出电弧炉部分电气模型的基础上,采用模糊控制器进行补偿解耦,通过经验学习,建立适当的模糊规则,使电弧炉三相电极间的电流相互影响小到允许误差范围内。其次,对于电...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 概述
    1.2 国内外电弧炉炼钢发展现状
    1.3 电弧炉炼钢原理
    1.4 电弧炉炼钢设备和冶炼工艺
        1.4.1 电弧炉的机械设备
        1.4.2 电弧炉的电气设备
        1.4.3 电弧炉的冶炼工艺
    1.5 电极调节器的性能要求
    1.6 本文的主要工作
第2章 弧炉电气系统模型
    2.1 引言
    2.2 电弧的模型研究
        2.2.1 电弧的数理模型
        2.2.2 交流电弧的物理特性
        2.2.3 电弧的伏安特性
        2.2.4 电弧的阻抗特性
        2.2.5 电弧模型的建立
    2.3 供电系统模型
第3章 电极调节系统控制策略的研究
    3.1 引言
    3.2 电极控制策略
        3.2.1 恒电流控制策略
        3.2.2 恒功率控制策略
        3.2.3 恒阻抗控制策略
    3.3 电极控制策略分析比较
    3.4 电弧炉恒阻抗控制器
第4章 电极调节系统解耦技术
    4.1 传统解耦方法
        4.1.1 对角矩阵解耦
        4.1.2 状态变量法
        4.1.3 相对增益法
    4.2 智能解耦方法
        4.2.1 神经网络解耦方法
        4.2.2 模糊解耦方法
    4.3 电弧炉电极调节的模糊解耦控制器
        4.3.1 电极解耦模型
        4.3.2 模糊补偿解耦
        4.3.3 控制器解耦和抗干扰性能
第5章 电弧炉电极调节系统RBF-PID控制
    5.1 PID控制器
        5.1.1 PID控制算法
        5.1.2 PID控制在电极控制中的问题
    5.2 径向基函数(RBF)神经网络
    5.3 RBF神经网络的学习算法
        5.3.1 随机选取固定中心
        5.3.2 自组织选取中心
        5.3.3 有监督选取中心
        5.3.4 正交最小二乘法
    5.4 基于RBFNN辨识的PID控制器参数整定
        5.4.1 Jacabian信息的辨识算法
        5.4.2 RBFNN-PID参数整定原理
        5.4.3 电弧炉电极调节系统RBFNN-PID控制器
    5.5 RBF神经网络优化
        5.5.1 遗传算法优化
        5.5.2 粒子群算法优化
        5.5.3 算法优化后辨识误差分析
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢



本文编号：3817139