基于DSP的三相电弧炉自适应控制器的设计与实现

摘要

本课题是在课题组前人工作的基础上，构造了基于TMS320LF2407DSP的电弧炉电极调节自适应控制器，软件部分采用模型参考自适应算法，控制对象为三相交流伺服电机和基于AT89C55的信号发生部分。本课题与前人的主要不同在于系统的设计是依据三相交流伺服电机而非前人所用的二阶系统模型，所做的实验是对三相同时控制而非对单相控制，这样能更真实地反映电弧炉系统的工作特性，所做的实验更具说服力。主要分三个部分。 第一部分完善功放电路，制作功放电路板。 第二部分完成基于DSP的电弧炉电极调节自适应控制器的设计，包括控制器硬件部分的设计和软件部分的设计。硬件部分完成了控制器电路板的设计与制作，软件部分完成基于递推自适应率的程序设计。 第三部分是对于整个电弧炉电极调节仿真系统进行联调实验，我所做的实验是针对三相交流伺服电机，并且是对三相同时控制，这样能更真实验证自适应控制算法的适用性。实验结果表明：基于该实验平台，模型参考自适应控制算法可以有效的对电弧炉电极调节仿真系统进行控制，其调节效果明显好于PID控制。

目录

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第1章绪论

1.1电弧炉炼钢原理和现状

1.1.1电弧炉炼钢原理与工作特点

1.1.2电弧炉炼钢发展状况

1.2电弧炉电极调节系统及其研究状况

1.2.1电弧炉电极调节系统

1.2.2电弧炉电极调节系统控制的国内外研究概况

1.3课题背景和研究内容

第2章基于DSP的自适应控制器硬件设计

2.1电弧炉仿真系统介绍

2.1.1仿真电弧炉主电路介绍

2.1.2三相伺服电机简介

2.2自适应控制器硬件各部分设计

2.2.1 TMS320LF2407DSP处理器的介绍

2.2.2自适应控制器各模块设计

2.3硬件设计的问题与体会

2.4本章总结

第3章基于DSP的自适应控制器软件设计

3.1自适应控制理论介绍

3.1.1电极调节系统非线性特性的分段线性化简介

3.1.2电极调节系统自适应控制算法推导简介

3.2自适应参数的选取

3.3自适应软件的编写实现

3.3.1软件流程

3.3.2项目文件设置

3.3.3软件部分设计总结

第4章基于DSP的自适应系统联调实验

4.1实验方法

4.2实验现象及分析

4.2.1阶跃响应实验

4.2.2短路扰动实验

4.2.3正弦扰动实验

4.3实验总结

第5章结论与展望

致谢

参考文献

附录

个人在读期间发表的学术论文与研究成果