電熔鎂爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)建模研究.pdf

1、電熔鎂爐是一個具有較強(qiáng)非線性、時(shí)變性和強(qiáng)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(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)綜合自動化科技創(chuàng)新平臺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)在的電熱物理過程、

2、優(yōu)化冶煉過程、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。通過對電熔鎂爐電極控制系統(tǒng)各個部分工作機(jī)理的分析,針對冶煉的工藝特點(diǎn),結(jié)合工業(yè)電爐的相關(guān)理論知識進(jìn)行了合理假設(shè)和簡化,得到了弧長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)模型趨勢正確。
　　 (2)在現(xiàn)場實(shí)

3、測數(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)簡單,逼近精度高。