基于GA优化的电渣重熔炉模糊PID控制研究.pdfVIP

学兔兔 I造 匐 似 基于GA优化的电渣重熔炉模糊PID控制研究 Study on fuzzy PID control for electroslag remelting furnace based on genetic algorithm 宗学军’，孙 昂’，杨忠君。，何 戡’，陈 瑞 ZONG Xuejun 。SUN Ang‘，YANG Zhongjun。，HE Kan’。CHEN Rui (1．沈阳化工大学信息工程学院，沈阳110142；2．沈阳铸造研究所，沈阳110022) 摘 要：针对电渣重熔炉电极进给控制系统中存在的非线性、抗干扰性能差等难点问题，提出了一种基 于遗传算法优化的模糊自整定PID控制方法。首先通过分析电极进给控制系统的组成及运行机 理，建立了控制系统的仿真平台，然后采用模糊控制器与传统PID控制器相结合的策略，设计 出一种具有自调整功能的模糊自整定PID控制器，最后应用遗传算法对模糊自整定PID控制器 的隶属度函数进行动态优化，克服了隶属度函数选取的主观性和盲目性，进一步提高控制系 统的自适应能力。仿真结果表明，优化后的模糊自整定PID控制器具有很好的快速性和较强的 鲁棒性，满足了系统高精度的控制要求。 关键词：电渣重熔；电极进给系统；遗传算法；模糊自整定PID控制器 中图分类号：TF142 文献标识码：A 文章编号：1 009-01 34(2014)05(下)-Ol 27-04 Doi：1 0．3969／J．issn．1 009-01 34．201 4．o5(下)．36 0 引言 传算法在模糊控制器的优化设计中有着较多的应 电渣重熔钢以其结晶组织致密、成分均匀、良 用研 。遗传算法有着高效的全局有哪些信誉好的足球投注网站寻优能 好的使用寿命在军工、航空航天等特殊领域得到了 力，相比于神经网络，粒子群等优化算法，遗传 大量应用。到21世纪，在高性能金属材料的锻造生 算法更容易获得全局最优解 。 本文针对电渣重熔炉电极进给系统，设计了 产中，电渣重熔仍然是一项关键技术。随着各行各 基于遗传算法优化的模糊自整定PID控制器，实现 业对电渣重熔钢需求量的不断增长，对提高电渣重 了隶属度函数的最优选择，满足了系统高精度的 熔炉整体设备的操作精度提出了更高的要求。 控制要求。 电极进给液压控制系统凭借精度高、响应快 等优点被广泛应用于国内先进电渣重熔过程生产 1 电极进给液压控制系统建模 控制¨ 。在电渣重熔过程中，随着电极的不断熔 电极进给液压控制系统的驱动装置采用了电 化，电极要以一定的速度进给到渣池中，以保证 液比例阀控制非对称液压缸，液压缸带动自耗电 重熔电流恒定，进而生产出高质量的重熔金属钢 极下降到冶炼位置。电流互感器将较大的重熔电 锭口 。传统的电极进给控制系统多采用经典的PID 流转化为较小的电流信号送入计算机与设定值进 调节器来实现，其原理简单、使用方便。但由于 行比较，得出差值后输出控制信号，控制信号经 传统的PID