【摘 要】
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现代连续铸钢技术已经成为当今钢铁生产的重要工艺之一,加速发展连铸技术,是实现我国钢铁工业结构优化的重要一环。随着工业自动化水平的不断提高,人们已经不再只关注铸坯的
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现代连续铸钢技术已经成为当今钢铁生产的重要工艺之一,加速发展连铸技术,是实现我国钢铁工业结构优化的重要一环。随着工业自动化水平的不断提高,人们已经不再只关注铸坯的产量,而是更关注铸坯的质量。结晶器液位控制系统作为连铸生产中的重要一环,其控制效果将大大影响着铸坯的质量。结晶器液位的控制精度一般要求在±3mm之内,过大的液位波动会使铸坯产生夹渣、裂纹等现象,甚至在铸浇过程中发生溢钢和漏钢事故。因此,提高结晶器液位的控制精度已经势在必行。然而,由于结晶器液位系统具有时变性和非线性等特点,同时还受外界因素和测量噪声等干扰,无法建立精确的模型,传统的控制方法已经无法满足现代人们对于高质量生产的要求。为了解决该问题,本文提出了一种基于自抗扰控制器的结晶器液位控制方法。本文首先分析了结晶器液位控制系统的组成,建立了系统各部分环节的数学模型。其次,根据系统各部分的结构特点,确定采用串级结构,通过控制塞棒的位置,即结晶器入口流量,最终达到控制结晶器液位的目的。随后,本文选用自抗扰控制器作为结晶器液位控制系统的主控制器,进而对系统的不确定因素进行估计并给予补偿。为了解决自抗扰控制器可调参数众多且难以整定的问题,本文采用PSO算法对这些参数进行了优化。最后通过Matlab的仿真和与传统PID控制方法的比较可以看出,本文所设计的结晶器液位控制系统具有响应时间短,超调量小,抗扰性能强等特点,提高了控制精度,满足了人们对该系统的控制要求。
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