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针对三相电弧炉电极调节系统,本次课题基于无源控制理论,利用DSPACE来设计多电机控制系统。本课题的核心内容是控制器的设计及应用。理论方法采用的是无源鲁棒法。首先利用MATLAB/Simulink分别对单相电弧炉电极调节系统和三相电弧炉电极调节系统进行仿真,验证控制器的可用性及效果,并与PID控制方法对比,然后用三路电机作为执行机构,搭建模拟电弧炉主电路,将无源鲁棒控制器通过DSPACE来控制三相调速电机,进行半实物仿真研究,并验证无源鲁棒理论算法效果。最后将仿真的实物电弧炉主电路接入DSPACE。与三相调速电机配合,完成整个实物模拟研究,验证无源鲁棒理论算法效果。 本文首先从相对简单的单相电弧炉电极调节系统出发,根据本文介绍的无源鲁棒控制方法,分别计算出在不考虑扰动和有含有不确定性耦合扰动两种情况下的控制率。通过MATLAB/Simulink仿真,DSPACE半实物仿真,DSPACE实物仿真三种形式,验证无源理论算法的可行性和效果。在研究过程中,采用对比的方式来表明结果,主要是与应用最广的PID控制算法比较。从仿真结果来看,不管是单相还是三相系统,就无源鲁棒设计法比PID来说,效果要好,并且具有更高的抗干扰能力,充分验证了无源鲁棒控制算法的可行性和实用性。 另外,本文还介绍了MATLAB辨识工具箱,利用MATLAB辨识工具箱和DSPACE相结合的方式,将三相调速电机模型进行了修改,精确了模型参数,使无源鲁棒更加的有效果。