在短流程的炼钢过程中,电弧炉是关键的炼钢设备。电弧炉电极调节系统对提高电弧炉输入功率、降低能耗、缩短冶炼时间具有重要的作用,因此电极的升降控制方法成为电弧炉控制系统中的主要研究对象。然而长久以来,为了简化电极控制器的设计,人们一般基于线性电弧阻抗模型来设计控制器,其实际控制效果并不理想。为此,本文在交流电弧模型的基础上,对电极调节系统的控制策略和控制器设计进行了深入研究。通过对电弧炉电极控制系统各个部分工作机理的分析,建立了交流电弧、三相供电系统和液压系统的数学模型。为方便利用极点配置法设计电极PID控制器,对所建立的非线性模型进行了近似线性化处理。并且利用该非线性模型对电极控制策略进行仿真,其结果验证了恒阻抗控制策略能够削弱三相之间的耦合,并总结了两种不同表达式的恒阻抗控制策略的异同点。根据现代电弧炉冶炼工艺特点,整个冶炼周期可分为熔化期和氧化期两个阶段,在熔化期阶段,由于塌料等影响,要求电极控制器具有较高的快速响应的特性,模糊控制器优于PID控制器。在氧化期,由于电弧比较稳定,控制精度要求较高,PID控制优于模糊控制。因此,为了能同时满足炼钢过程中各个冶炼时期对电极调节器的要求,本文采用模糊与PID复合控制方式,弥补了PID控制器不能同时兼顾无超调和快速性这两个控制指标的不足,有效地解决了电弧炉冶炼过程中不同阶段对快速响应和控制精度有不同要求的难题,其计算机仿真和现场应用的结果表明,该控制方法可以使电极调节系统达到较为理想的控制效果。