基于PID参数自校正模糊算法的电弧炉电极调节系统

引言 电弧炉是典型的非线性、时变、随机干扰系统，电极调节是电弧炉炼钢中的关键技术,它是通过电弧弧长来控制的，控制的稳定性直接影响到炼钢的质量。对于炼钢过程中弧长扰动具有较强的抑制能力，是电极调节系统的首要任务。传统PID控制使电极调节稳定性差,吨钢耗电增加，质量降低。因此，研制高性能的电极调节器对于提高炼钢质量，降低电耗意义重大。本文采用参数自校正模糊PID控制，根据专家知识,应用摸糊控制规则对PID参数KP、KI、KD进行分时、分段、分类、在线、实时、动态自校正，使控制器能自适应环境，有效克服参数时变、内外干扰对电极调节及电网电压的影响。仿真结果证明改善了快速性和稳定性的矛盾，对参数时变、干扰有较强的鲁棒性。电弧炉系统的模型 本文研究的是三相交流电弧炉,交流电弧的特性非常复杂，要得到一般形式的电弧模型很困难。电极调节系统应确立该数学模型，要求数学模型能够正确的反映交流电弧的物理特征。从电路的观点看，只要能找出一种元件，它的外特性与电弧的外特性相同，即可用它来反映电弧对系统的影响，建立交流电弧的等效数学模型。