电渣重熔是对钢的二次精炼,在重熔过程中能除去金属中的有害元素和夹杂的非金属,从而能提高钢的纯度,获得结构密致、成分均匀、机械性能良好的钢锭。因此被广泛用于航空航天,能源汽车,军工等有特殊要求的行业。随着工业技术的发展,对电渣重熔的生产过程要求向着控制精度高,自动化强和节能的方向发展,所以对电渣炉控制方法的研究就十分的有意义。本文采用基于改进粒子群优化的自适应PID控制方法对电渣重熔的过程进行控制,仿真并分析了控制效果。同时,开发了电渣炉仿真平台,来真实的模拟电渣重熔的工业过程,并可以应用到科研过程中。本文以传统PID控制的原理为基础,根据电渣重熔实际生产过程中自耗电极直径和锭型会有变化的问题,同时考虑到电渣重熔过程有化渣期,重熔期和补缩期三个阶段的工艺特点,设计了一种基于粒子群优化的自适应PID控制器。该控制器具有的特点是:第一,它的输入与传统PID的输入相同,仍是系统的误差;第二,由于该控制器的参数是根据系统误差的变化进行实时的更新,所以对电渣重熔这种非线性,参数时变及干扰性强的被控对象的控制效果会更加理想;第三,采用改进的粒子群优化算法对自适应PID控制器的参数进行寻优,找到满意的控制性能指标,使控制精度更高。本文开发了电渣炉仿真平台,来用于算法实验和模拟电渣重熔过程。该平台主要由控制方法,电渣炉数学模型,电渣炉控制界面,电渣炉3D动画四部分组成。电渣炉控制界面对控制方法和电渣炉数学模型进行调用,并通过Socket通信与电渣炉3D动画进行数据交换。而动画则按照指令实时的,生动形象的显示电渣重熔的工艺流程。由于该系统是模块化的,这就使对系统的维护和扩展都非常的方便。该平台可以应用于对算法或数学模型的验证等科研实验上,非常方便,易于操作。