電熔鎂爐專用嵌入式運行優(yōu)化控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、電熔鎂砂是一種熔點高、抗氧化性和抗渣性強的高級耐火材料，被廣泛用于航空航天、核工業(yè)、冶金等領(lǐng)域，其生產(chǎn)制備方法主要為電熔法，主要生產(chǎn)設(shè)備是電熔鎂爐，主要控制目標(biāo)是穩(wěn)定熔煉電流和降低產(chǎn)品單噸能耗。在電熔鎂砂的熔煉過程中，外界擾動頻繁，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，對復(fù)雜控制算法的要求較高，而現(xiàn)有PLC等傳統(tǒng)控制器難以實現(xiàn)復(fù)雜控制算法，電熔鎂砂冶煉還存在穩(wěn)定可靠性較差、產(chǎn)品能耗較高等難點。
　　本文在國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)項目“復(fù)雜生

2、產(chǎn)制造過程一體化控制系統(tǒng)理論和技術(shù)基礎(chǔ)研究”的支持下，結(jié)合電熔鎂爐的控制目標(biāo)，針對現(xiàn)有的控制軟件對復(fù)雜控制算法的支持度明顯不足的現(xiàn)狀和電熔鎂爐的控制難點，借助嵌入式控制器和使用運行優(yōu)化控制算法，研究開發(fā)了電熔鎂爐專用嵌入式運行優(yōu)化控制系統(tǒng)軟件，并在工業(yè)現(xiàn)場得到了驗證，本文主要工作歸納如下：
　　(1)結(jié)合電熔鎂爐的熔煉過程和需求分析，設(shè)計了電熔鎂爐專用嵌入式運行優(yōu)化控制系統(tǒng)軟件的架構(gòu)，并進行相應(yīng)的硬件和軟件平臺選型;
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3、2)結(jié)合電熔鎂爐的需求分析，對電熔鎂爐專用嵌入式運行優(yōu)化控制系統(tǒng)軟件進行了功能設(shè)計;
　　(3)使用相應(yīng)軟件依次開發(fā)了電熔鎂爐專用嵌入式運行優(yōu)化控制系統(tǒng)軟件所設(shè)計的各項功能，開發(fā)了數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、控制算法模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊、監(jiān)控模塊和數(shù)據(jù)上傳模塊;
　　(4)對所設(shè)計開發(fā)的電熔鎂爐專用嵌入式運行優(yōu)化控制系統(tǒng)軟件進行了系列實驗，包括基于RTW和外部模式的實時仿真實驗、基于MATLAB的電熔鎂爐半實物仿真實驗平臺實驗