電熔鎂爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)建模研究.pdf

1、電熔鎂爐是一個(gè)具有較強(qiáng)非線性、時(shí)變性和強(qiáng)耦合性的被控對(duì)象,從電氣特性來(lái)講,它是一種劇烈變動(dòng)的非線性負(fù)荷,不確定干擾嚴(yán)重,難以建立精確、完整的數(shù)學(xué)模型。本文以目前電熔鎂砂生產(chǎn)行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的三相交流電熔鎂爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)為研究背景,分別從機(jī)理建模和人工智能方法辨識(shí)兩方面進(jìn)行了模型研究和仿真實(shí)驗(yàn)。為以“985工程”流程工業(yè)綜合自動(dòng)化科技創(chuàng)新平臺(tái)為依托的電熔鎂爐智能控制仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)奠定了模型基礎(chǔ),為了進(jìn)一步深入研究電熔鎂爐內(nèi)在的電熱物理過(guò)程、

2、優(yōu)化冶煉過(guò)程、提高供電質(zhì)量、研究先進(jìn)的控制方法提供了一定的理論依據(jù)。本文的主要研究工作歸納如下:
　　 (1)根據(jù)所研究的電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制策略,建立了交流電弧和三相供電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)對(duì)電熔鎂爐電極控制系統(tǒng)各個(gè)部分工作機(jī)理的分析,針對(duì)冶煉的工藝特點(diǎn),結(jié)合工業(yè)電爐的相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行了合理假設(shè)和簡(jiǎn)化,得到了弧長(zhǎng)與三相電弧電流之間的隱函數(shù)關(guān)系式,在Simulink下進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型趨勢(shì)正確。
　　 (2)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)

3、測(cè)數(shù)據(jù)的支持下建立了基于Elman回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)模型。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型彌補(bǔ)了機(jī)理模型忽略外界擾動(dòng)的缺陷,應(yīng)用Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱進(jìn)行建模及模型驗(yàn)證,得到了較好的逼近效果。
　　 (3)論文最后探討了由機(jī)理模型為基礎(chǔ)模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)做補(bǔ)償模型的混合模型。由于機(jī)理模型通常都是在一定假設(shè)條件下得到的,而單純的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型又缺乏相關(guān)的物理意義,對(duì)混合建模方法的研究就具有非常重要的開拓意義。仿真結(jié)果證明了混合模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,逼近精度高。