电弧炉炼钢到现在已有近百年的历史,近几十年来发展尤为迅速。在现代炼钢企业,电弧炉有着重要的地位,它通过电极与炉料之间产生电弧放热对炉料进行加热。因此,电极调节器的性能对于整个电弧炉冶金过程来说十分重要,它直接影响着电能的消耗、电极的损耗、机械设备的损耗、电网的质量以及产品的质量。三相交流电弧炉系统是一个复杂的多变量系统,具有耦合度高、参数时变、随机干扰严重等特点,致使系统难以保持在最佳运行状态。本文在建立了三相电弧炉电极调节系统模型的基础上,结合交流电弧炉的炼钢工艺对电极控制器的要求,研究了电极调节系统整体控制方案。本文以电弧炉电极调节系统控制方法的工程应用为研究背景,针对电弧炉冶炼过程的工艺特点,从交流电弧的物理机理出发,推导出了交流电弧的电阻模型,基于有效值的电弧炉电气系统方程,进而得到弧长与弧压、弧流的有效值关系。除了电弧模型,依据实际电弧炉工作环境,还讨论了电弧炉的供电系统模型与传动机构液压系统模型。针对电弧炉系统所代表的一类非线性且参数变化系统,本文采用了单神经元模型参考自适应控制进行控制器设计,不但很好地解决了 PID控制中跟踪效果不好的问题,而且解决了多神经元运算速度慢、工程不易实现的弊端。对本文所建立的电弧炉电极调节系统模型及控制方法进行仿真,结果表明,此控制方法具有较好的抗干扰能力和快速响应能力。另外,该方法的设计过程简单、易于数字实现,应用性高,工程化价值大。论文以智能电弧炉半实物仿真平台为背景,将所建立的电弧炉电极调节模型及控制方法应用于仿真平台上,利用西门子的WinCC与Step7软件在仿真平台上搭建了整个电极调节系统模型,通过OPC技术实现与Matlab的数据互连完成整个模型搭建并进行控制器设计,最后通过实验来探讨对模型的控制效果,仿真平台的功能实现可以让我们更好的研究电弧炉其他的特性与控制方法。