電極調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)是電弧爐煉鋼的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其快速且準(zhǔn)確的電極位置控制是節(jié)約電能、縮短冶煉周期、降低電極消耗及延長爐襯壽命的關(guān)鍵因素之一。然而,電極控制系統(tǒng)又是一個具有高度非線性、參數(shù)時變、變量耦合及強(qiáng)隨機(jī)干擾的復(fù)雜系統(tǒng)。因此電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制方法成為電弧爐控制研究的主要對象,通過調(diào)節(jié)電極位置,實現(xiàn)對電弧長度控制,以達(dá)到控制冶煉功率的目的。隨著工業(yè)計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制為代表的智能控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,為解決傳統(tǒng)控制領(lǐng)域難題帶來了新的契機(jī)。本文先簡單介紹了電弧爐煉鋼的工藝、設(shè)備及工作原理,并闡述了課題研究背景及意義。接著在了解電弧特性和電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)各部分工作機(jī)理的基礎(chǔ)上,建立了交流電弧、三相供電系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)模型,并做了相應(yīng)的仿真分析,以驗證所建模型的合理性。然后在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了國內(nèi)外電極控制方法的研究現(xiàn)狀。結(jié)合電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)對控制器的要求,對現(xiàn)有的控制理論及方法進(jìn)行分析,最后確定了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制器。最后利用Taylor級數(shù)展開的線性化方法,得到電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)廣義被控對象的近似模型,采用回聲狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)（ESN）設(shè)計了電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)自適應(yīng)逼近模型控制器。在... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 電弧爐煉鋼概述
    1.2 電弧爐冶煉設(shè)備與工作原理
        1.2.1 電弧爐冶煉設(shè)備介紹
        1.2.2 電弧爐的冶煉工藝
    1.3 課題的意義及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 課題的意義
        1.3.2 課題的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要工作
第2章 電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的建模
    2.1 交流電弧的建模
        2.1.1 交流電弧的物理特性
        2.1.2 建立電弧模型的前提
        2.1.3 電弧模型的推導(dǎo)
        2.1.4 交流電弧模型的仿真驗證
    2.2 電弧爐供電系統(tǒng)的建模
        2.2.1 供電系統(tǒng)模型的數(shù)學(xué)推導(dǎo)
        2.2.2 供電系統(tǒng)模型的仿真驗證
        2.2.3 供電系統(tǒng)耦合特性分析
    2.3 液壓系統(tǒng)的建模
        2.3.1 液壓系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)
        2.3.2 液壓系統(tǒng)模型的仿真
    2.4 電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制方案設(shè)計
    3.1 電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成
    3.2 電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)對控制器的要求
    3.3 電極控制方案的確定原則
        3.3.1 電弧爐電極的控制方法
        3.3.2 總體控制方案的確定
    3.4 本章小結(jié)
第4章 電弧爐自適應(yīng)逼近模型控制器
    4.1 ESN動態(tài)遞歸網(wǎng)絡(luò)介紹
        4.1.1 ESN動態(tài)遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        4.1.2 ESN網(wǎng)絡(luò)的離線學(xué)習(xí)算法
        4.1.3 遞推最小二乘在線學(xué)習(xí)算法
    4.2 電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)被控對象分析
    4.3 基于ESN的電極控制器
        4.3.1 控制器設(shè)計
        4.3.2 仿真驗證
    4.4 基于改進(jìn)ESN的電極控制器
        4.4.1 ESN網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)算法
        4.4.2 仿真驗證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]交流電弧爐電弧模型研究及其應(yīng)用[D]. 王琰.東北大學(xué) 2009
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[3]低壓電器電弧仿真研究[D]. 李新福.河北工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號：3158545