0 引言

    控制煉鋼工藝中能量輸入的核心是電弧爐電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)，電極調(diào)節(jié)的功效對于降低電弧爐煉鋼工藝的能耗、縮短冶煉時(shí)間、提高冶煉效率具有重要意義^[1]；此外，電弧爐系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，具有典型的非線性、時(shí)變、隨機(jī)干擾和三相耦合特性，若確定了電極調(diào)節(jié)器系統(tǒng)模型，會更有效地控制電極^[2]。在電弧爐整個(gè)煉鋼的過程中，電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)高效運(yùn)行的關(guān)鍵。采用有效的電極控制算法，可使電弧爐煉鋼功率消耗、電極消耗及出鋼時(shí)間都得以減小。

    當(dāng)前，大多數(shù)工業(yè)鋼廠實(shí)際使用傳統(tǒng)的PID控制與手動操作相結(jié)合來控制電極系統(tǒng)。但由于PID控制常常落后于電弧爐的實(shí)際情況，因此不能保證控制精度和實(shí)時(shí)性，電極調(diào)節(jié)工作極為不穩(wěn)定，導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)效率降低和功耗增加^[3]。學(xué)者們研究了調(diào)節(jié)電弧爐電極升降裝置的智能方法，取得了許多成果。文獻(xiàn)[4]提出了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電弧爐控制方法；文獻(xiàn)[5]采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來調(diào)節(jié)電弧長度；文獻(xiàn)[6]采用控制弧長的模糊PID控制方法。但是，這些控制方法在實(shí)際應(yīng)用控制中并不理想，因此，電弧爐電極控制器有必要進(jìn)行深入研究。

    本文采用一種新型編碼的遺傳模糊邏輯控制器(GFLC)來調(diào)節(jié)電弧爐電極。使用遺傳算法依次學(xué)習(xí)邏輯規(guī)則和隸屬函數(shù)，是一種無需主觀預(yù)設(shè)邏輯規(guī)則和隸屬函數(shù)的雙層迭代算法。上層利用下層調(diào)整的隸屬函數(shù)求解邏輯規(guī)則的組成，下層使用從上層學(xué)習(xí)的邏輯規(guī)則來確定隸屬函數(shù)的形狀。為了克服直接參數(shù)編碼的缺點(diǎn)，本文提出了一種新的編碼方法，可以更有效地調(diào)整隸屬函數(shù)。

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作者信息:

李  強(qiáng)，衛(wèi)  敏，李  剛，王  星

(西安理工大學(xué) 自動化與信息工程學(xué)院，陜西 西安710048)