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《东北大学》 2008年
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一种基于非线性PID控制的结晶器液位控制系统研究

王智勇  
【摘要】:连铸过程实现液面控制是提高铸坯质量和提高铸机效率的重要手段,本文通过对液位控制系统的研究总结出一种新型的控制方法,实现液位的平稳控制,着重对连铸结晶器液位控制进行了研究与开发。 结晶器钢水液位控制是连铸过程的关键环节。结晶器液位控制的作用主要表现为:使结晶器内钢水液位保持稳定,有效地发挥一次冷却的作用,增加连铸机的产量,改善铸坯表面质量,减轻操作者的劳动强度,减少生产事故。在结晶器液位控制过程中,由于控制模型的不确定性和时变性,诸如:塞棒的侵蚀、拉速变化、结晶器振动等干扰因素,以及结晶器所处工作环境的恶劣,给控制过程带来许多困难,采用传统的PID控制技术很难解决上述问题。 本文在分析结晶器液位特点的基础上,以结晶器液位控制系统为对象,建立了结晶器液位控制系统的模型。研究并开发出一种带有死区环节和饱和环节相结合的非线性PID控制器,并引用积分分离法加以修正,再应用Matlab的Simulink模块对控制系统进行了仿真。结果表明:本文设计的结晶器液位控制系统具有超调量小,过渡时间短,稳态误差小等特点,从而可以更好地适应连铸液位控制系统中的非线性和时变性的特点。同时也为提高结晶器的在线控制质量水平提供了一种新的思路。 最后,本文对结晶器液位控制系统的监控软件进行了设计。本监控软件利用面向对象的方法进行分析和设计,包括用户登录系统、界面显示、界面切换等模块,实现了液位曲线实时显示、历史数据显示、报警显示、打印报表等主要功能,从而达到系统监控的目的。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TF341.6

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴美庆;连铸结晶器液位控制技术的发展[J];鞍钢技术;1999年02期
2 韩发智;包钢引进连铸机的结晶器液位自动控制系统[J];包钢科技;1995年03期
3 俞阿龙,黄惟一;基于人工神经网络的数字式涡流传感器建模方法[J];工业仪表与自动化装置;2004年06期
4 唐炜;基于最小二乘法的数字式涡流传感器建模方法[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2002年03期
5 姚建均,吴振顺,韩俊伟,岳东海;电液伺服系统加速度失真非线性补偿控制策略[J];哈尔滨工业大学学报;2005年08期
6 石毅,何钺;交流伺服系统的H_∞鲁棒控制研究[J];机床与液压;2001年01期
7 王伟,郭戈,柴天佑,寇新民;连铸过程的建模与控制[J];控制与决策;1997年S1期
8 郭戈,王伟,柴天佑;连铸过程中几个关键环节的设计与实现[J];自动化学报;2002年04期
9 李建科;连铸机结晶器的液位自动控制[J];山东冶金;2004年01期
10 ;结晶器液位检测及控制的现状和发展方向[J];冶金自动化;1998年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周娟利;党智乾;;基于自调整模糊控制的直线电机矢量控制系统[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
2 高文涛;时捷;;连铸高性能中厚板产品性能分析[J];鞍钢技术;2008年05期
3 朱苗勇;;高效板坯连铸结晶器集成技术[J];鞍钢技术;2009年03期
4 刘灵芝;;基于ADVISOR的电动汽车性能仿真研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年03期
5 吴仲;;半导体激光器自动温度控制系统优化设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年03期
6 张展云,王祥国;等微分I/O线性化方法及应用[J];安徽大学学报(自然科学版);1994年03期
7 许志军;张春飞;胡瑞华;;淀粉生产线浓度BP神经网络控制器的设计与实现[J];安徽农业科学;2010年13期
8 吴坚;江皖;司凤年;;方坯连铸中间包镶嵌式水口的改进[J];安徽冶金;2001年04期
9 陈小莉,钟生海;MATLAB在光学实验中的应用[J];安康师专学报;2003年02期
10 曹文霞;汪永华;钱多德;;基于RBF神经网络整定PID的PMLSM控制研究[J];安徽农业大学学报;2012年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡伟明;;基于STM32纯电动汽车电驱控制研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
2 宋亚楠;;板坯连铸机扇形段对中台的设计与制造[A];“豫兴热风炉杯”2011曹妃甸绿色钢铁高峰论坛暨冶金设备管理经验交流会论文集会刊[C];2011年
3 王建忠;;提高结晶器寿命的探索与实践[A];河北省2011年炼钢连铸生产技术与学术交流会论文集[C];2011年
4 王雷;朱熀秋;陈艳;;二自由度交流磁轴承参数自整定模糊PID控制器研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 董云云;王中华;冯志全;程金;;吊车-双摆系统的增量式滑模控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 宋绍剑;李劲芝;林小峰;;基于执行依赖启发式动态规划的三容水槽液位控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 胡文金;李太福;苏盈盈;;基于神经网络实现模糊PID控制器的二次建模[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
8 黄波;林健;;直接转矩控制在拖动技术中的仿真与分析[A];煤炭机电与自动化实用技术[C];2012年
9 甄鹏杰;;中频感应炉模糊控制器的研究[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
10 张瑞合;;首钢京唐连铸机结晶器振动技术运用[A];2011年第九届全国连铸学术会议论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗清林;抗强振动干扰数字涡街流量计信号处理方法研究与低功耗实现[D];合肥工业大学;2010年
2 李鑫;基于CMAC的多驱动系统协调控制[D];合肥工业大学;2010年
3 尹安东;基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究[D];合肥工业大学;2010年
4 杨金辉;数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用[D];湖南大学;2010年
5 闫华;铜合金表面激光复合耐磨层及界面特性研究[D];华中科技大学;2010年
6 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
7 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
8 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
9 刘英杰;负载口独立电液比例方向阀控制系统关键技术研究[D];浙江大学;2011年
10 王苏敬;大功率机车柴油机时间控制式燃油喷射控制系统研究[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
2 刘鲁艳;基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计[D];山东科技大学;2010年
3 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 朱颀;碘化锌溶液浓缩装置的设计[D];长春理工大学;2010年
5 杨薇;多轴同步传动磨毛整理机控制技术研究[D];浙江理工大学;2010年
6 章长玖;公路桥梁车桥耦合振动分析[D];郑州大学;2010年
7 陈建伟;风力发电机组暂态模型和稳定性分析方法研究[D];郑州大学;2010年
8 李光远;基于在线聚类和最小二乘支持向量机的模糊建模方法研究[D];郑州大学;2010年
9 彭锦波;助行机器人机构设计及样机研制[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 陈猛;基于DSP和模糊PID的稳定平台的设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 庄哲民;热电偶模型的非线性估计[J];电工技术学报;1998年03期
2 唐炜,顾金凤;一种新型涡流测微仪的设计[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2001年01期
3 唐炜;基于最小二乘法的数字式涡流传感器建模方法[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2002年03期
4 吕宏庆,苏毅,杨建勇,李著信;电液伺服系统中的非线性及其影响分析[J];机床与液压;2002年01期
5 俞阿龙,吴达华;热电偶传感器的一种非线性补偿方法[J];计量技术;2001年08期
6 赖朝彬,崔文钊,朱美善,叶光华,吕东刚;板坯连铸机凝固传热数学模型研究[J];江西冶金;1996年01期
7 王伟,郭戈,柴天佑,寇新民;连铸过程的建模与控制[J];控制与决策;1997年S1期
8 吴旭东,解学书;H_∞鲁棒控制中的加权阵选择[J];清华大学学报(自然科学版);1997年01期
9 牛琳霞;连铸机二次冷却系统的动态模型[J];武钢技术;1996年04期
10 刘德义;板坯连铸机二次冷却动态控制数学模型[J];冶金自动化;1995年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李建科;;结晶器液位自动控制与结晶器专家系统在板坯连铸机上的实践[J];连铸;2004年03期
2 高峰,韩金林,张锦,王佩春,赵宏利;连铸钢水液位国产探测器的研制[J];包钢科技;2001年04期
3 韩发智!自动化研究所;包钢引进连铸机的结晶器液位自动控制系统[J];包钢科技;1995年03期
4 程乃良,于振杰,聂力;SERT结晶器液位控制系统[J];华东冶金学院学报;1997年04期
5 张志强;连铸机结晶器液位模糊自适应控制系统的分析[J];包钢科技;2002年01期
6 罗汉;80年代连铸技术(七)[J];鞍钢技术;1988年11期
7 张文基;李峰;;连铸坯直接热送轧制表面质量控制[J];连铸;2001年02期
8 乔国林,童朝南,孙一康;拉速液位与结晶器出钢温度的关系研究[J];铸造技术;2005年10期
9 刘铁湘;陈霞;;大方坯连铸结晶器液位控制系统研究与应用[J];可编程控制器与工厂自动化;2008年11期
10 张仲良;张瑜;张世焕;;结晶器液压振动两级计算机控制[J];山东冶金;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 崔志仁;;“烟斗式”与“嵌入式”液位检测系统的比较[A];工业自动化应用实践——全国(第五届)炼钢、连铸和轧钢自动化学术会议论文集[C];2002年
2 郝立卿;吴振刚;董福胜;赵建平;孙彩君;;薄板坯纵裂影响因素分析[A];河北省冶金学会2008年炼钢连铸技术与学术交流会论文集[C];2008年
3 郭戈;王伟;柴天佑;;一种模糊方法在结晶器液位控制中的应用[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 曹建峰 孔意文;不断优化 实现铸机结晶器液位精确控制[N];中国冶金报;2010年
2 本报记者 俞春华 刘蓉;努力摘取含金量更高的第一[N];中国石化报;2010年
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4 付巧琴;武钢提升连铸自动化控制水平[N];中国冶金报;2003年
5 秦军舰;河南济钢百万吨技改工程投产[N];中国建材报;2004年
6 谢玉先 周军;全连铸铸出发展新支点[N];经理日报;2003年
7 谢玉先 周军;发展的新支点[N];中国冶金报;2003年
8 ;印度SAIL DSP新建矩形坯/圆坯连铸机[N];世界金属导报;2010年
9 ;南方钢公司BHD方坯连铸机升级改造后投产[N];世界金属导报;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 赵远;结晶器液位自适应现场总线控制系统[D];南昌大学;2010年
2 王智勇;一种基于非线性PID控制的结晶器液位控制系统研究[D];东北大学;2008年
3 吴旭浩;天钢2#连铸机结晶器液控制系统设计[D];东北大学;2010年
4 方雄;薄板连铸结晶器液位控制系统设计及优化[D];中南大学;2009年
5 高峰;连铸生产中液位检测系统的研究[D];武汉科技大学;2010年
6 王煜;方坯连铸机拉速优化与控制研究[D];东北大学;2009年
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