模糊自整定pid控制在长钢单极电渣炉中的应用的研究.pfg.pdf

重庆大学工程硕士学位论文中文摘要摘要随着市场对高品质精细钢材的需求不断增加,电渣重熔工艺更广泛应用在生产实践中,其技术得到更大的创新和发展,工艺也日渐成熟。电渣炉是冶金领域中广泛应用的一种精炼设备,电渣重熔(Elec仃oslag Remelting以下简称ESR)产品以其纯度高、组织质密和均匀而成为各种高级钢和特殊钢的首选,在电渣炉熔炼过程中,重熔熔速的控制精度是决定ESR产品质量的关键因素之一。由于电渣炉是个多变量、非线性、强耦合、时变及随机干扰较强的系统,其数学模型难以确定。为了追求控制效果的完善,本论文主要针对单极电渣炉控制系统的设计,通过比较目前电渣炉系统常用的控制方式,选择了模糊PID控制方式,对控制系统中的关键控制器进行算法研究分析,采用模糊自整定控制器对PID 的参数KP,KI和KD进行在线整定,以适应生产过程中出现的各种情况。理论分析与实际运行证明该控制方式效果良好。①论文首先介绍项目的研究背景和电渣炉电控技术及其装备的发展概况。②通过分析PID的原理和存在的问题,说明了引入新的控制方式的必要性。然后介绍了模糊控制及模糊PID控制的基本原理。③结合电渣炉重熔的原理和特点,针对电渣炉电气系统的主要设备和控制目标,提出控制要求,选择控制方式。④对所选择的电渣炉重熔熔速模糊PID控制器算法进行了理论推导,然后并对其控制系统进行软硬件组态设计。控制系统采用西门子公司的PLC ,主要负责整个电渣重熔过程的自动控制,以及模糊PID控制器模块的运算,利用熔速的反馈信号控制电极的升降,在实现系统控制功能、满足生产要求的同时,降低一次性投入成本,性价比高。工控机作为控制系统的上位机人机接口,主要完成工艺配方、数据的管理。⑤经现场的实际控制效果证明,该控制系统调节器由于采用模糊PID参数自整定控制策略,系统跟踪性能好,稳态精度高,超调量小。电渣炉熔炼过程控制平稳,工作可靠性高。⑥最后还对进一步研究提出了建议和展望。关键词:电渣重熔,熔速,PID,模糊控制重庆大学工程硕士学位论文英文摘要 Abstract Witll tlleuIlceaSiIlgly illcreaSingdesn oflli曲-qum时steels in吐屺mar!k吒the ESR l郴been applied morebr0砌y,卸甜嵴technolo野haS been骶mendouSly elec咖slagremeltillg如mace is a ref-meequipment broadly uSed iIl metallurgy field,锄d tlleprOduCt byelec昀slagremelting缸彻ce(ESR forshon)is firstchoice t0be11i曲rank aIldspecial uSed steelforits11i曲pure aIldK曲dellse aIld uI】直fomli够Thequal时of廿1e ESR output ismostly decided by meprocess precision of remelting Speed. The ma山ematic model ofme ESR is、,e]呵di筋cult tobe砒ieVed aLsitis amulti— varie够noIllinear strong—coupling time—Va巧ing system alsowim stocllasticdisturbance. ,Ⅱlepaper chooses the FuZz),一PID w11ich used inme co***rolling system for廿le ESR、)l,itllsinglep01e byconlparing也e ordiIla巧controlling system in ESR illorder t0 get better control on theresearc№g and applyillg arimmetic ofme corl仃oller ,theparameterS KP,KI,and KD of PID are omine modified、】l,rol method t0adapt to廿le conditions iIlactual isproVed rollerbrings tllebettere仃eCtby tlletheo巧analysis and application. nlebac蝇round of廿le