基于模型預測控制的電弧爐調(diào)節(jié)器的研究.pdf

1、電弧爐系統(tǒng)是一種具有高度非線性，時變性以及強耦合的工業(yè)生產(chǎn)過程，為了保證最佳的電氣工作制度，使設(shè)備獲得比較高的生產(chǎn)率，研究一種新型的電極控制算法顯得尤為重要。
　　在研究了國內(nèi)外電弧爐控制方法的基礎(chǔ)上，本文將基于狀態(tài)空間模型的預測控制應用到工業(yè)電弧爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，針對三相電弧爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)，設(shè)計了模型預測控制器。對三相電弧電流進行控制。首先，建立工業(yè)電弧爐的狀態(tài)空間預測模型，其中包括對交流電弧以及電氣液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的模型建立。其次

2、，在模型的基礎(chǔ)上，采用有限時域的滾動優(yōu)化思想得到電弧爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)模型的最優(yōu)控制率。最后，通過對輸出值進行反饋校正，來減小實際過程中模型失配及干擾對系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響，得到系統(tǒng)的最佳弧流輸出。利用MATLH對此次基于狀態(tài)空間模型的預測控制算法進行仿真，實驗結(jié)果表明，這種算法實現(xiàn)了電弧爐弧流的控制，使其最終穩(wěn)定在合理工作點的允許范圍誤差之內(nèi)，具有一定的實際推廣價值。
　　在研究電弧爐控制的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶的要求，設(shè)計了一套完整的50電

3、弧爐控制系統(tǒng)，搭建以工業(yè)控制計算機，數(shù)據(jù)采集板卡和硬件電路為基礎(chǔ)的控制平臺。在硬件方面，采用工業(yè)計算機進行控制，并使用集成USB-4711A采集板卡進行數(shù)據(jù)的采集和控制變量的輸出。在軟件方面，以VISUAL C++為開發(fā)工具，采用恒阻抗作為策略，通過編程實現(xiàn)了一個具有多參數(shù)采集與控制功能的電弧爐系統(tǒng)，結(jié)果表明，當阻抗偏高給定時，系統(tǒng)能夠?qū)﹄姌O進行快速的調(diào)節(jié)，達到系統(tǒng)的設(shè)定值。本文基于MFC框架編寫了良好的電弧爐操作界面，通過此界面，工作