集成智能优化控制策略在电弧炉控制中的应用-检测技术与自动化装置专业论文.docxVIP

摘 要论 摘 要 论 文 题 目: 集 成 智 能 优 化 控 制 策 略 在 电弧 炉 控 制 中 的应 用 学 科 专 业 : 检 测 技 术 与 自动 化 装 置 研 究 生 : 秦 发 宪 签 名 : 令 公 冤 指 导 导 师 : 李 强 副 教 授 签 名 : 藻 拔 - 摘 要 电弧 炉 系 统 是 一 种 具 有 较 强 非 线 性 、时 变 性 和 强 祸 合 的 工 业 生 产 过 程 。电 极 调 节 系 统 的 性 能 是 影 响 其 生 产 效 益 的 重 要 因 素 ， 目前 普 遍 采 用 基 于 经 典 控 制 理 论 的恒 阻 抗 控 制 方 式 。 本 文 分 析 了 电 弧 炉 恒 阻 抗 控 制 存 在 的 不 足 ， 在 此 基 础 上 针 对 系 统 的 特 点 和 控 制 要 求 ， 参 考 国 内 外 电弧 炉 控 制 的 研 究 发 展 方 向 ，研 究 了 一 种 神 经 网 络 智 能 控 制 电弧 炉 的 方 法 ，即 利 用 神 经 网 络 辨 识 电弧 炉 模 型 并 建 立 电 弧 炉 控 制 器 模 型 。 由于 神 经 网 络 的 训 练 算 法 很 大 程 度 上 决 定 了其 非 线 性 模 型 辨 识 能 力 的 强 弱 ，而 粒 子 群 算 法 (P S O ) 作 为 全 局 优 化 算 法 对 于 解 决 神 经 网络 在 逼 近 多 变 量 复 杂 模 型 时 存 在 的 局 部 最 优 问 题 有 独 特 的 作 用 ，故 本 控 制 系 统 主 要 根 据 实 际现 场 收 集 的 样 本 数 据 ，采 用 P S O 来 训 练 神 经 网络 权 值 ，极 大 地 提 高 了神 经 网络 映 射 能 力 和 训 练 速 度 ，从 而 离 线 辨 识 了 实 际 电 弧 炉 的 模 型 ，进 一 步 优 化 了控 制 器 模 型 ， 保 证 了 高 品 质 的 控 制 性 能 。 此 外 ，系 统 在 神 经 网 络 控 制 模 块 的 基 础 上 还 设 计 有 恒 阻 抗 专 家 系 统 ，以确 保 炼 钢 过 程 的 安 全 可 靠 ，从 而 弥 补 单 一 智 能 控 制 策 略 的 不 足 。该 系 统 能 较 好 地 适 应 负 荷 变 化 和 外 部 干 扰 ，其 控 制 性 能 优 于 常 规 电弧 炉 控 制 系 统 ， 从 而 可 以节 能 降 耗 ，提 高 生 产 效 率 。 为 验 证 本 控 制 方 案 的 效 果 ，搭 建 了 以计 算 机 、数 据 采 集 卡 和 硬 件 电路 为 基 础 的 控 制 系 统 软 硬 件 混 合 实 验 平 台 。使 用 V C 一 6 .0 开 发 工 具 ，编 程 实 现 了 训 练 算 法 、控 制 算 法 和 控 制 界 面 等 组 成 的 基 本 系 统 软 件 ，在 混 合 实 验 平 台 上 进 行 了 仿 真 研 究 。研 究 结 果 表 明 了 控 制 方 案 和 算 法 的 正 确 性 与 有 效 性 ， 具 有 一 定 的 实 用 价 值 。 关 键 词 : 电 弧 炉 电 气 模 型 ; 粒 子 群 算 法 (P S O ); 三 相 统 筹 意 识 ; 神 经 网 络 预 估 A b A b stra e t T itle : A P P L IC A T !O N O F !N T E G R A T E D IN T E L L IG E N T O P T IM IZ E C O N T R O L S T R A T E G !E S !N E L E C T R !C A R C F U R N A C E M ajo r: D E T E C T IV E T E C H N O L O G Y A N D A U T O M A T IC D E V !C E N a m e : Q in F a x ia n signature: 色丝上些些 S u o e rv is o r : A ss o e ia te P r o f. L i O ia n Z S ig n a tu r e : A b s tr a C t E leetrie are fu m a ce (E A