連鑄機(jī)結(jié)晶器液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.pdf

1、結(jié)晶器液位自動(dòng)控制已經(jīng)成功應(yīng)用在鑄坯截面為150 mm×150 mm以上的板坯連鑄機(jī)上，而在小方坯連鑄機(jī)(鑄坯截面為130mm×130 mm)上的應(yīng)用效果不佳。雖然首鋼是國內(nèi)領(lǐng)先的連鑄大企業(yè)，但小方坯鑄機(jī)還都是手動(dòng)開澆，人工控制結(jié)晶器液面高度，自動(dòng)控制技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家，鋼坯質(zhì)量很難得到改善。為了進(jìn)一步提高小方坯的質(zhì)量，同時(shí)也為了積累連鑄機(jī)自動(dòng)化改造經(jīng)驗(yàn)，在消化吸收國內(nèi)外其他鋼鐵廠連鑄機(jī)結(jié)晶器液位控制理念的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了適用于小方坯

2、連鑄機(jī)的結(jié)晶器液位自動(dòng)控制系統(tǒng)。
　　 本文首先根據(jù)液位控制的機(jī)理建立了各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型。并分析了模糊控制方法和PID控制方法各自的特點(diǎn)，將模糊控制和PID控制有機(jī)結(jié)合起來，設(shè)計(jì)了Fuzzv-PID復(fù)合控制器。該控制器綜合了模糊和PID兩種控制方式的優(yōu)點(diǎn)，既具有模糊控制對(duì)非線性系統(tǒng)控制的有效性，又具有PID控制的精確性。在系統(tǒng)建模和控制器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，采用Matlab仿真軟件對(duì)PID控制和Fuzzy-PID復(fù)合控制兩種控制算法

3、進(jìn)行仿真研究，仿真結(jié)果表明Fuzzy-PID復(fù)合控制較常規(guī)PID控制具有更好的穩(wěn)定性和控制精度，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、抗干擾能力強(qiáng)，調(diào)整時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，可同時(shí)兼顧控制系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能。
　　 在理論研究的基礎(chǔ)上，采用西門子S7-300系列PLC、STEP7編程軟件和WinCC4.0組態(tài)軟件，對(duì)控制系統(tǒng)的上、下位機(jī)的軟、硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)、編程及調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了結(jié)晶器液位的Fuzzy-PID復(fù)合控制。液位檢測使用放射性同位素(Cs137)檢測