| 作者： | 吴海亮 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 陈晓波;王东亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 关键词： | 炼钢设备;方坯连铸机;结晶器液位;液位控制系统;模糊PID控制 |
| 摘要： | 首钢迁钢公司炼钢分厂于2004年一期工程建有两台八机八流方坯连铸机，采用的还是手动开浇，人工控制结晶器液位。为了减轻劳动强度，提高产品的品种和质量，2006年开始对两台方坯连铸机进行了升级改造，增加了液位自动控制。结晶器液位控制是冶金连铸过程中非常重要的环节之一，因此必须将结晶器液位控制在一个合适的范围内。 本文首先根据液位控制的机理建立了各个环节的数学模型。并分析了模糊控制方法和PID控制方法各自的特点，将模糊控制和PID控制有机结合起来，设计了Fuzzy-PID复合控制器。该控制器综合了模糊控制和PID两种控制方式的优点，既具有模糊控制对非线性系统控制的有效性，又具有PID控制的精确性。在理论研究的基础上，采用西门子S7-400系列PLC、STEP7编程软件和Intouch9.0组态软件，对控制系统的上、下位机的软、硬件进行了设计、编程及调试，实现了结晶器液位的Fuzzy-PID复合控制。液位检测使用放射性同位素(Cs-137)检测法;在塞棒执行机构上使用了高精度数字电动缸，将结晶器液位误差控制在±5mm之间，达到使用要求。 应用表明，Fuzzy-PID复合控制器具有良好的动态、静态特性和一定的鲁棒性，而且控制算法简单，实现方便，有效地提高了铸坯质量。 |