電熔鎂爐電極調節(jié)系統(tǒng)建模研究.pdf

1、電熔鎂爐是一個具有較強非線性、時變性和強耦合性的被控對象,從電氣特性來講,它是一種劇烈變動的非線性負荷,不確定干擾嚴重,難以建立精確、完整的數學模型。本文以目前電熔鎂砂生產行業(yè)中應用最廣泛的三相交流電熔鎂爐電極調節(jié)系統(tǒng)為研究背景,分別從機理建模和人工智能方法辨識兩方面進行了模型研究和仿真實驗。為以“985工程”流程工業(yè)綜合自動化科技創(chuàng)新平臺為依托的電熔鎂爐智能控制仿真實驗系統(tǒng)奠定了模型基礎,為了進一步深入研究電熔鎂爐內在的電熱物理過程、

2、優(yōu)化冶煉過程、提高供電質量、研究先進的控制方法提供了一定的理論依據。本文的主要研究工作歸納如下:
　　 (1)根據所研究的電極調節(jié)系統(tǒng)的控制策略,建立了交流電弧和三相供電系統(tǒng)的數學模型。通過對電熔鎂爐電極控制系統(tǒng)各個部分工作機理的分析,針對冶煉的工藝特點,結合工業(yè)電爐的相關理論知識進行了合理假設和簡化,得到了弧長與三相電弧電流之間的隱函數關系式,在Simulink下進行仿真,驗證了數學模型趨勢正確。
　　 (2)在現場實

3、測數據的支持下建立了基于Elman回歸神經網絡的動態(tài)模型。神經網絡模型彌補了機理模型忽略外界擾動的缺陷,應用Matlab神經網絡工具箱進行建模及模型驗證,得到了較好的逼近效果。
　　 (3)論文最后探討了由機理模型為基礎模型、神經網絡做補償模型的混合模型。由于機理模型通常都是在一定假設條件下得到的,而單純的神經網絡模型又缺乏相關的物理意義,對混合建模方法的研究就具有非常重要的開拓意義。仿真結果證明了混合模型結構簡單,逼近精度高。