電弧爐電極升降死區(qū)非線性系統(tǒng)的預(yù)測控制.pdf

1、電弧爐煉鋼是一個復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程，電極調(diào)節(jié)是電弧爐煉鋼中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其性能是影響生產(chǎn)效益的重要因素。冶煉過程中要求電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠根據(jù)電弧的變化情況，快速而準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)電極與廢鋼之間的距離，從而保證電弧的穩(wěn)定，以達(dá)到高效率和低能耗的目的。由于電弧爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)中存在非線性、參數(shù)時(shí)變，傳統(tǒng)的電弧爐電極調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)效果并不十分令人滿意，導(dǎo)致電弧爐系統(tǒng)耗電量高、效率低。因此，研制高性能的電極自動調(diào)節(jié)器對于提高煉鋼質(zhì)量，降低電能消耗具有重要意義

2、。
　　 由于電弧爐電極升降系統(tǒng)具有死區(qū)非線性，另外液壓系統(tǒng)的一些特征參數(shù)，如液壓固有頻率、液壓阻尼比及外界干擾力等隨著負(fù)載變化有一定的隨機(jī)性質(zhì)，使液壓系統(tǒng)為非線性時(shí)變系統(tǒng)，所以實(shí)現(xiàn)電弧爐弧長的穩(wěn)定控制并非易事。死區(qū)參數(shù)隨時(shí)間的變化而變化，線性部分的參數(shù)也受壓力等影響具有時(shí)變性。對于死區(qū)參數(shù)已知的情況，通常建立一個死區(qū)逆模型作為控制器輸出的補(bǔ)償，以抵消死區(qū)特性。但對于電弧爐電極升降系統(tǒng)中存在的死區(qū)，首先它的測量是比較困難的，其次

3、由于電極調(diào)節(jié)需要非常快的速度，傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法如BP等學(xué)習(xí)速度較慢，因而需要采用速度更快的學(xué)習(xí)算法在線學(xué)習(xí)辨識死區(qū)參數(shù)，再進(jìn)行補(bǔ)償控制。
　　 本文將電弧爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡化成死區(qū)和三階線性串聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，針對升降機(jī)構(gòu)存在的死區(qū)非線性進(jìn)行辨識補(bǔ)償。為了實(shí)現(xiàn)對死區(qū)非線性的補(bǔ)償，在控制器中加入一定的控制信號，達(dá)到完全補(bǔ)償死區(qū)的效果。經(jīng)過補(bǔ)償后系統(tǒng)變?yōu)榫€性三階系統(tǒng)。傳統(tǒng)的PID控制最大缺點(diǎn)在于僅能對電弧爐目前的狀況做出反應(yīng)，調(diào)節(jié)往往