电弧炉炼钢技术是这几年主要的炼钢技术，在炼钢产业中备受青睐。它是通过电极和炉料间的放电产生电弧，利用电弧产生的热能对金属进行加热的冶炼方式。在电弧炉炼钢的过程中，主要依靠电极调节系统进行控制。通过调节电极的升降控制电弧弧长，使电弧电流维持在一定范围内。由于电弧炉练钢过程中会发生电极短路、炉料崩塌等不确定情况，所以电弧炉电极调节系统是一个复杂的非线性、参数时变的系统，要求电极调节系统具有快速性、鲁棒性和准确性。本文主要做了三个方面的工作。首先，本文深入地研究了变结构控制算法，变结构控制算法对外界干扰和参数摄动具有不变性和鲁棒性的独特优点，控制电弧炉电极调节系统具有一定的优势。经研究分析全局Terminal滑模变结构控制算法具有全局快速性、鲁棒性强的优点，采用仿真验证全局Terminal滑模变结构控制算法的优越性。其次，通过研究电弧炉电极调节的过程，对电弧炉电极调节系统采用分段线性化的方法，建立电弧炉电极调节系统的数学模型。采用全局Terminal滑模变结构控制算法控制电极调节系统，使用仿真验证控制效果。最后，本文根据电弧炉电极调节系统设计半实物模型，采用熔点低的碎锡块代替炉料，用锡锅来模拟电弧炉炉膛，使用低压供电的电极来模拟电弧炉电极，用微型电机控制电极的升降。设计半实物模型中各硬件部分。对半实物模型采用变结构控制算法进行控制，获得较为满意的控制效果。