冶炼厂电热前床三相电流控制平衡系统设计 二

冶炼厂电热前床三相电流控制平衡系统

摘要：大多冶炼厂的电流稳定控制都采用半自动控制方式或传统PID控制方式。这种控制方式在控制中有较大的局限性而无法获得理想的控制效果。针对这些情况，本文中采用具有自学能力的单神经元自适应智能控制PID算法来对电流对象实施控制。使用该算法的优点是它不依赖于对象的数学模型，算法简单，易于实现，且对干扰和对象模型时变具有较强的适应性，它能根据输出偏差的大小进行自动调节，使输出达到给定值。

关键词：控制系统； 神经网络； PID控制

目    录

摘要…………………………………………………………………………………1

Abstract…………………………………………………. …………………………2

第1章  绪论……………………………………………………………………..3

1.1  课题名称及来源…………………………………………………….3

1.2  研究的目的及意义………………………………………………….3

1.3  设计任务及要求…………………………………………………….4

第2章  总体方案确定………………………………………………………...5

2.1  电流检测模拟输入通道设计……………………………………….5

2.1.1 最终改造方案的确定………………………………………………6

2.2  电炉的炉型和结构………………………………………………….7

2.3  主要电气参数和设备的选择……………………………………….9

第3章  硬件部分………………………………………………………………12

3.1  硬件系统框图……………………………………………………….12

3.2  8051单片微机简介…………………………………………………12

3.3  I/O接口的扩展……………………………………………………...14

3.4  操动机构及其电路………………………………………………….17

3.5  A/D转换电路……………………………………………………….17

3.5.1  AD574简介绍……………………………………………………17

3.6  电流互感器………………………………………………………….19

3.7  放大电路…………………………………………………………….20

3.8  报警电路…………………………………………………………….20

第4章  软件部分设计…………………………………………………………22

4.1  系统控制流程图…………………………………………………….22

4.2  控制算法…………………………………………………………….22

4.2.1  神经网络算法…………………………………………………….22

4.3  各程序流程图……………………………………………………….30

4.3.1 主程序程序框图…………………………………………..30

4.3.2  中断程序流程图………………………………………………….31

4.3.3  INT0中断服务子程序……………………………………………33

4.3.4   步进电机控制程序………………………………………………33

4.3.5  采样子程序流程图………………………………………………..34

4.3.6  键盘扫描程序流程图……………………………………………..35

4.3.7  数字滤波程序流程图…………………………………………….36

4.3.8  PID计算程序……………………………………………………..37

4.3.9电极位置控制子程序程序框图……………………………………39

4.4   本课题中石墨电极所能够出现各电流大小情况………………..40

第5章  MATLAB仿真………………………………………………………….41

5.1   MALAB简介………………………………………………………41

5.2   控制系统仿真的基本原理………………………………………...41

5.3   控制系统仿真的特点……………………………………………..42

5.4   SIMULINK仿真分析…………………………………………….43

结束语……………………………………………………………………………...45

参考文献…………………………………………………………………………..46

附录：程序清单…………………………………………………………………48

致 谢……………………………………………………………………………….59