連鑄結晶器液位控制原理與技術研究.pdf

1、隨著現代工業(yè)過程變得越來越復雜，非線性和大滯后特性的傳統(tǒng)建模方法與控制策略已經遠遠不能滿足當今復雜的工業(yè)過程。特別是在煉鋼連鑄過程中，想要將鑄坯品質提升和連鑄效率提高重要因素之一就是要很好地控制鋼水液面，結晶器液位控制系統(tǒng)的好壞是提高生產效率和產品質量的關鍵環(huán)節(jié)。在生產實際過程中，結晶器工作狀態(tài)是非線性的，同時還受到諸如雜質堵塞、拉速改變和結晶器振動等多種時變性因素的干擾，這些都會給控制過程帶來困難，采用傳統(tǒng)的PID控制技術難以達到預期

2、效果。
　　 針對上述問題，同時查閱大量相關控制理論的文獻資料。論文提出一種復合型結晶器液位控制系統(tǒng)，它采用RBF神經網絡和PID控制技術相結合的控制策略，實現對結晶器鋼水液位的平穩(wěn)控制。其主要研究內容如下:
　　 1.分析了鋼鐵冶金連鑄過程的生產工藝與漣鋼CSP薄板連鑄的工藝特點，在此基礎上結合生產實踐過程，對結晶器液位受到哪些方面因素的影響進行總結和分析。還分析了CSP連鑄控制系統(tǒng)的硬件設備、相關軟件組成和工業(yè)網絡通

3、迅的機制。
　　 2.對結晶器液位控制系統(tǒng)的設備組成進行系統(tǒng)進行分析，指出了該控制系統(tǒng)中遇到的各種問題。根據現有控制系統(tǒng)在實踐生產過程中對于液位控能的表現，指出漣鋼CSP控制系統(tǒng)的控制策略存在的某些不足之處。
　　 3.RBF神經網絡PID控制器設計方法。第一步先采用非監(jiān)督式學習算法訓練出RBF神經網絡網絡隱層權值。第二步采用梯度下降法訓練線性輸出的權值，系統(tǒng)的輸入參量通過RBF神經網絡的訓練和自學習后。第三步PID的三

4、個參數整定后直接影響塞棒執(zhí)行機構的控制，會有三個脈沖信號對應于塞棒驅動馬達的正轉、停和反轉，即對應塞棒的上升、靜止和下降三種動作狀況。
　　 通過Matlab實驗仿真結果表明，論文設計的結晶器液位控制系統(tǒng)表現出較小的超調量、較短過渡時間和較小穩(wěn)態(tài)誤差的特點。在華菱漣鋼CSP生產設備上實驗調取以往的生產數據在工業(yè)控制機和HMI上模擬生產進行程序實現，RBF神經網絡PID結晶器液位控制系統(tǒng)在大擾動下的系統(tǒng)控制響應性能和魯棒性比正在投