电弧炉系统具有非线性和时变性,同时,电弧炉三相电极之间还有着很强的耦合性,所以,控制起来难度非常大,效果不佳。以往利用传统PID控制算法对电弧炉电极进行调节的方式,很难取得良好的控制效果。针对上述问题,本文采用模糊PID控制算法对电弧炉电极系统进行控制,利用模糊算法在线调节PID参数,解决电弧炉电极调节系统非线性、大滞后和强耦合的问题。本文在综述大量文献的基础上,介绍电弧炉冶炼铁合金的工作原理。针对电弧炉电极调节系统存在的一些问题,设计了电弧炉电极调节控制系统的数学模型,建立模糊PID控制算法,并对电弧炉电极调节控制系统进行控制。首先,在分析了电极调节系统工作机理的基础上,对电弧炉电极调节系统中电极电压变化和电流变化建立了数学模型,以及各环节执行机构的数学模型。通过工厂实际参数及相关文献的查找,建立了各个执行机构的传递函数,具体包括整流滤波环节、晶闸管交流电路的放大环节、交流力矩电动机、机械传动装置、速度反馈环节等。其次,阐述了常规PID控制和模糊控制算法,并以模糊算法的模糊推理能力为基础,将模糊算法和PID控制算法相结合,设计了电弧炉电极模糊PID控制器。基于matlab建立电弧炉电极调节系统的仿真平台,对电弧炉电极调节系统的PID控制算法和模糊PID控制算法进行仿真分析。通过仿真分析发现常规PID控制在电弧炉电极调节过程中从调节时间、上升时间和超调量等方面都不及模糊PID控制效果明显,验证了模糊PID控制算法在电弧炉电极调节系统中应用的优越性。最后,在实际应用方面,建立了基于PLC的电弧炉电极调节系统,设计了电弧炉电极调节系统的PLC硬件系统和软件流程图,为模糊PID控制算法在电弧炉电极调节系统中的应用奠定了基础。