基于模糊神经网络的电弧炉控制系统及仿真

电极调节系统是电弧炉炼钢过程不可缺少的基本装备。目前常用的电极调节器大多是基于单相意识,导致电极调节中电极往往误动作,大大影响了电弧炉的运行效益。在模糊控制和神经网络的基础上,探索研究一种基于三相意识的电弧炉控制新方法,采用模糊神经网络调节器控制对电弧炉电极进行调节,控制弧流弧压稳定在一定范围之内,使电弧炉冶炼达到有功功率最大化,进一步提高电弧炉的综合运行效益,降低能耗、减轻对电网危害。并用matlab对模糊神经网络进行仿真。结果表明,本网络具有较快的训练速度和较高的泛化能力,满足电弧炉控制的要求,其控制性能优于常规电弧炉控制系统。     

一种新型DSTATCOM用于电弧炉柔性供电的研究

本文研究一种新型DSTATCOM应用于三相交流电弧炉的柔性供电方法。运用dq矢量变换法,检测冲击性电弧炉负荷的瞬时无功电流;采用电流直接控制法,使DSTATCOM产生无功补偿电流,以此抑制电网电压波动与闪变。应用PI控制使逆变器直流侧电容电压保持稳定,保证DSTATCOM良好的电流跟踪性能。以某钢厂炼钢电弧炉供电系统为背景,在MAT-LAB下对此柔性供电系统进行了仿真。结果表明此新型柔性供电方法能有效地抑制电弧炉引起的电网电压波动与闪变,实现柔性供电的目的。     

一种新型DSTATCOM用于电弧炉柔性供电的研究

本文研究一种新型DSTATCOM应用于三相交流电弧炉的柔性供电方法.运用dq矢量变换法,检测冲击性电弧炉负荷的瞬时无功电流;采用电流直接控制法,使DSTATCOM产生无功补偿电流,以此抑制电网电压波动与闪变.应用PI控制使逆变器直流侧电容电压保持稳定,保证DSTATCOM良好的电流跟踪性能.以某钢厂炼钢电弧炉供电系统为背景,在MATLAB下对此柔性供电系统进行了仿真.结果表明此新型柔性供电方法能有效地抑制电弧炉引起的电网电压波动与闪变,实现柔性供电的目的.     

可编程中断控制器的仿真

Simulink可用作建模、分析和仿真各种动态系统的交互环境，通过Simulink提供的丰富模块资源和工县箱资源、用户很方便建立仿真模型。由于Simulink的模块库中，缺少各种可编程接口芯片模块，进行接口电路的仿真主要是通过确定电路的功能之后选择Simulink中的有关模块．对这些模块进行修改。重新封装。构建所需萼的电路。结合trod8259A可编程中断控制器（PIC），介绍了利用Simulink对计算机接口电路进行仿真的过程。通过调用Simulink的模块库创建可编程芯片的仿真，测除芯中多余的引脚，简化了各块芯片的复杂线路，突出了使用Simulink仿真的高效性和准确性。     

电弧炉电极调节器的优化研究与仿真

研究电弧炉电极存在非线性与时变性难以调节的问题,针对目前电弧炉电极调节系统在干扰下容易产生振荡且实时性差,造成电极反复调节浪费电能的现状。为解决上述问题,提出引入对角递归神经网络与PID控制相结合的DRNN-PID控制器,解决了传统电极调节系统抗扰性与实时性差的问题。仿真结果表明:DRNN-PID控制器改善了传统电极控制器的动态性能,提高了动态调节精度与实时性,为调节器设计优化提供了参考。     

非理想电网下多电平并网逆变器控制仿真

在非理想状态下，多电平并网逆变器正负序电压影响，控制精确度下降，提出非理想电网下多电平并网逆变器控制研究。在非理想电网情况下，构建3L-ANPC光伏并网逆变器数学模型，计算三相电网电压、电流、正序分量、负序分量、谐波分量等，通过对称分量法分离正负序电压，通过锁相环定向正负序分量，利用派克变换锁相三相电流电压，实现多电平并网逆变器控制。实验使用Matlab仿真软件构建3L-ANPC光伏并网逆变器仿真模型，实验结果表明：可有效控制交流侧a相电压在-50-50V范围、电流在-1～1A之间，抑制谐波能力较好；在电压出现波动时受影响较小，上述方法可维持电压稳定输出；可显著抑制有功功率和无功功率波动。     

计算机定时电路仿真的研究

由于Simulink的模块库中,缺少各种可编程接口芯片模块,进行定时电路的仿真主要是通过确定电路的功能之后选择Simulink中的有关模块,对这些模块进行修改,重新封装,构建所需要的电路.提出并介绍了利用Simulink对计算机定时电路进行仿真的过程,通过调用Simulink的模块库创建可编程芯片的仿真,删除芯片中多余的引脚,简化了各块芯片的复杂线路,突出了使用Simulink仿真的高效性和准确性.     

可编程中断控制器的仿真

Simulink可用作建模、分析和仿真各种动态系统的交互环境,通过Simulink提供的丰富模块资源和工具箱资源,用户很方便建立仿真模型。由于Simulink的模块库中,缺少各种可编程接口芯片模块,进行接口电路的仿真主要是通过确定电路的功能之后选择Simulink中的有关模块,对这些模块进行修改,重新封装,构建所需要的电路。结合Intel 8259A可编程中断控制器(PIC),介绍了利用Simulink对计算机接口电路进行仿真的过程。通过调用Simulink的模块库创建可编程芯片的仿真,删除芯片中多余的引脚,简化了各块芯片的复杂线路,突出了使用Simulink仿真的高效性和准确性。     

变频调速技术在电弧炉电极升降自动控制系统中的应用

介绍了在电弧炉电极升降自动控制系统中，调节器采用可控硅—交流双电机（简称KSD）存在的问题，并详细介绍了改用BPSD型变频式交流电弧炉电极自动调节器的特点和取得的经济效益。     

变频调速技术在电弧炉电极升降自动控制系统中的应用

介绍了电弧炉电极升降自动控制系统中，调节器采用可控硅－交流双电机存在的问题，并详细介绍了改用ＢＰＳＤ型变频式交流电弧炉电极自动调节器的特点和取得的经济效益。     

电弧炉的反步自适应模糊控制

电弧炉是具有三相强耦合、高度非线性和不确定性的复杂被控对象,并且目前对电弧炉的控制要求越来越严格,为此将反步控制与自适应模糊控制相结合,应用于电弧炉电极调节系统中.给出了反步自适应模糊控制系统的详细设计过程.用递推法设计反步控制量,用自适应模糊控制逼近反步控制量中的不确定项,设计出自适应模糊控制律.通过李亚普诺夫函数推导了模糊规则参数调整的自适应律.最后引入监督控制以减少模糊逼近误差.仿真结果表明:所提出的控制算法能有效地抑制弧长的扰动,具有较强的鲁棒性,从而使电弧炉电极调节系统拥有较好的动静态性能.     

电弧炉电极升降PLC控制系统设计及应用

针对模拟器件自耗电极真空电弧炉电极升降控制系统故障率高，维护最大等一系列问题，设计出了由PLC和模拟调速器组成的电极升降控制系统。介绍了系统主要硬件配置、S7－300PLC程序结构、操作面板OP27组态画面，并给出了主程序循环方框架，该系统控制法采用PID算法，且根据现场工艺要求实现了从手动到自动的无扰切换功能，现场运行数据表明，基于PID控制规律的电弧炉电极升降PLC控制系统运行稳定可靠，操作方便，维护量小，对同行业的生产进步将起到示范和推动作用。     

Optimal PID automatic voltage regulator for synchronous machines

The design and testing of an optimal PID automatic voltage regulator for synchronous machines is treated. The proposed digital PID regulator combines automatic voltage regulation with the function of a power system stabilizer. The PID and stabilizing signal parameters are optimized based on a linear quadratic performance index using the Simplex method. The design of the regulator is achieved directly without using a linearised mathematical model, and only impulse responses of the system are required during the optimization procedure. The microcomputer-based regulator with digital filters has been tested on a laboratory model turbogenerator system. Simulation and experimental results are presented, showing that the regulator provides very good performance, which is superior to that obtained with a conventional automatic voltage regulator with power system stabilizer.     

基于单纯形法的PID控制器参数优化设计

对于热工自动调节系统中PID控制器参数优化问题，该文提出了一种先进方法，即采用MATLAB优化工具箱来优化PID控制器参数。文中先介绍了工具箱的主要特点，然后给出了在约束条件下的优化算法。若考虑采用时间和误差的绝对值乘积的积分(即IATE准则)作为目标函数，采用单纯形法来进行PID参数寻优，则使目标函数为最小就可以达到控制系统优化的目的。文中给出了优化设计的过程。最后，仿真结果和分析表明了单纯形法在PID控制器参数优化算法中是适用的，改善了控制系统的动态性能。     

基于预测控制的玻璃窑炉温度系统的控制研究

玻璃窑炉温度系统是一个大惯性、大滞后并具有非线性特征的变参数系统,难以建立精确的数学模型,而且窑炉在运行过程中受到多种扰动因素的影响,传统的PID控制难以满足对窑炉温度控制的高性能要求。本文将引入预测控制中的一种典型控制算法-动态矩阵控制（DMC）算法,提出把此算法应用到玻璃窑炉温度系统中.针对窑炉温度系统的特性进行了参数的设计研究,最后对窑炉温度系统进行了仿真。结果表明该算法具有响应速度快﹑跟踪性能好﹑鲁棒性和抗干扰性强的优点,非常适合于工业上大滞后控制系统。     

近程巡飞弹姿态控制优化仿真研究

近程巡飞弹姿态控制系统是一个非线性、时变性及耦合性的复杂控制系统,是近程巡飞弹武器系统型号研制的关键技术之一;传统的PID控制在不同巡飞状态下调节稳定性较差、响应时间慢、影响姿态控制的稳定性和机动性;针对近程巡飞弹姿态控制系统中PID控制参数不可调,自适应、抗干扰性能较差等问题,引入了自适应模糊PID控制方法,使系统在不同巡飞姿态和干扰条件下能够实时整定PID的三个控制参数,提高系统的控制性能;在此基础上设计了近程巡飞弹的姿态角控制回路,并以俯仰角为例,在Matlab/Simulink平台下建立仿真模型,进行仿真实验;仿真结果显示,采用自适应模糊PID的控制方法,系统控制性能更好,抗干扰能力和自适应能力优于传统PID控制,减小了巡飞过程中姿态角的波动情况。     

电加热炉系统预测函数PID控制算法的研究

由于电加热炉系统具有大时滞、时变性、非线性等特点,提出了一种新型预测函数PID控制算法.该算法将PID控制算法和预测函数控制算法结合起来,通过预测被控对象的未来输出值,得到一个新的优化目标函数,实时优化控制参数,得到控制量的解析解.仿真结果表明,与常规PID控制和预测函数PID串级控制相比,所设计的控制器满足系统对快速性和稳态精度的要求,系统具有较强的抗干扰性和鲁棒性,能够实现对电加热炉系统的有效控制.     

基于改进PSO和BP混合优化算法的炉温控制系统研究

针对工业生产中电阻炉温度控制系统所存在的大惯性、大滞后等问题,提出一种应用于电阻炉炉温的基于改进粒子群(PSO,particle swarm optimization)算法的模糊RBF-PID控制策略.在该控制系统中,采用引入惯性权重因子和遗传变异算子的改进粒子群算法对模糊RBF(径向基函数)隶属度函数的初始值进行优化,再用BP(误差反向传播)算法进行细调,并结合模糊推理和RBF学习能力在线调整PID控制参数,从而达到最优的PID控制效果.仿真结果表明,该算法跟踪快、超调小、不易陷入局部极小值,同时鲁棒性和抗干扰性优于传统PID控制.     

基于智能优化PID的矢量控制系统

针对异步电动机矢量控制系统的速度控制策略,文章提出了蚁群算法参数寻优的矢量控制系统.构造一个按转子磁场定向的转速、磁链闭环控制的矢量控制系统,利用MATLAB/SIMULINK对该矢量控制系统进行仿真研究。仿真实验结果表明该系统较常规PID调节器构成的系统具有更好的动、静态性能和鲁棒性。