矿热炉是冶炼废旧金属的重要设备,随着近年来对钢铁需求的增加,矿热炉冶炼技术和操作工艺也需要及时提高与改进。矿热炉的三相电极位置精确控制是整个冶炼过程节能降耗的关键所在,精确的电极位置控制可以大幅提高钢铁的产量和质量,降低能源损耗,因此,研究一种高效精确的电极升降控制算法具有重要研究价值和应用前景。本文研究了一种基于电极位置磁检测的矿热炉控制系统。提出采用传感器阵列检测三相电极磁信号强度,通过对检测模型的分析得到最优传感器检测位置坐标,建立了磁场响应信号与电极插入深度的关系模型;建立矿热炉电极控制数学模型,研究PSO和模糊控制算法优化电极升降控制;设计基于研华控制器的矿热炉电极升降控制系统。主要工作如下:（1）对矿热炉冶炼的生产工艺流程、生产设备进行详细研究,针对单个传感器检测误差大的问题,提出利用传感器阵列来采集三相电极磁信号强度。对矿热炉三相电极位置检测进行建模仿真,建立矿热炉三相电极电磁场模型,对仿真模型的数据进行分析,研究传感器检测位置、磁场响应信号与电极插入深度的关系。（2）建立了矿热炉电极控制的数学模型。研究模糊PID控制算法,设计模糊PID电极控制器。基于PSO算法优化模糊PID电极控制器比例因子,进行仿真分析,提高电极升降的控制性能。（3）以某钢厂的矿热炉为例,设计矿热炉电极升降控制系统。基于研华ADAM-5510控制器和传感器等设备,搭建了完整的电极升降控制平台。对电极控制的各模块程序进行了设计,将PSO优化模糊PID电极控制算法应用到研华ADAM-5510控制器中,设计人机交互的矿热炉数据监控上位机。本文深入研究了基于三相电极位置磁检测的矿热炉控制系统,提出了磁传感器阵列检测电极位置方法,完成矿热炉三相电极电磁场仿真分析;提出PSO优化模糊PID的电极升降控制算法,对电极升降控制算法进行仿真运行;最后搭建电极升降控制平台,编写具备人机交互能力的数据监控和操作界面。仿真结果表明,该基于电极位置磁检测的矿热炉电极升降控制系统能够达到实际现场控制需求。