电渣炉的模糊迭代学习控制研究

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1、万方数据AThesisinControlTheoryandControlEngineeringStudyonFuzzyIterativeLearningControlforElectro··slagFurnaceByFanQimingSupervisor：ProfessorJiaMingxingNortheasternUniversityJune2011万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作

2、的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=fz：思。学位论文作者签名：莎甚啸日期：缈ff乒硐≯_7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文‘的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年∥一年半口两年口学位论文作者签名：蓣雇诵签字日期：VIf笨石日叩陟导师签名：锄秀签字日期：7／a7／·石’叩万方数据东北大学硕士学位论

3、文摘要电渣炉模糊迭代学习控制研究摘要电渣炉重熔炼钢法在经过多年的实践和发展之后，已经取得了长足的进步，生产工艺也演变的多种多样。由于钢锭在经过重熔后，钢的成分大大改善，质量大大提高，所以电渣重熔目前广泛应用于工业生产，尤其是特种钢的加工。然而电渣重熔在控制上要求非常严格，要保证整个重熔过程的稳定性与可靠性，就必须采用合适的控制方法，设计出最优的控制系统。本文首先简单介绍了电渣重熔法的发展历史、工艺原理、控制现状以及电渣炉的硬件结构等。然后提出了针对正常重熔过程的迭代学习控制方法，并且分别利用开、闭环的PID型迭代学习算法设计了迭代学习控制器，并对整个控制系统

4、进行了仿真研究。初始的基本进给速度根据重熔理论由模型计算得到。针对迭代学习控制算法的鲁棒性不够强的特点，提出了对迭代学习律中的PID参数进行模糊优化的思想，即以系统的误差e和误差变化率ec为输入量，以PID参数的变化量为输出量设计一个模糊控制器，同样也进行了仿真研究。最终通过模糊迭代学习，系统的实际熔速输出良好地跟踪了给定的熔速曲线，而且也保证了当系统存在大扰动以及系统参数发生变化时系统的鲁棒性，这样可以使重熔过程更加稳定，提高重熔金属质量。本文以“高档数控机床与基础制造装各"国家科技重大专项为背景，研究新的控制方法的应用，从工艺上来讲，熔速控制比原来的电流

5、控制具备一定的优势，从仿真结果来看，迭代学习控制的效果也非常显著，重熔更加平稳。特别是在加入了模糊控制之后，系统的鲁棒性也得到了极大的改善，整个控制算法取得了较好的应用效果。关键词：电渣炉；熔速控制；迭代学习；模糊控制万方数据东北大学硕士学位论文AbstractStudyonFuzzyIterativeLearningControlforElectro--slagFurnaceAbstractAfteryearsofpracticeanddevelopment，electro-slagre-meltingfurnacesteel—makingmethodha

6、sgotsignificantprogress．Itsproducingprocesshasalsoevolvedvariedly．Afterremelting，thesteelcompositionhasgreatlyimprovedthequalityoftheingotgreatlyimproved，SOtheESRiswidelyusedinindustrialproduction，especiallytheintheproductionofspecialsteel．However,thecontroltheESRisSOstrictthatwemu

7、stusetheappropriatecontrolmethodtodesignoptimalcontrolsystemstoensurethestabilityandreliabilityofthemeltingprocess．Thisarticlefirstbrieflyintroducesthehistoricaldevelopmentofelectroslagremelting，processprinciple，thecontrolsituationandthehardwarestructureofelectroslagfumace．Thenanit

8、erativeleamingcontrolmetho