基于内模pid的污水处理ph值控制系统研究与应用

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1、：：密级分类号ＵＤＣ：：单位代码会徵至必大ｆ硕去学位论文论文题目：基于内模ＰＩＤ的污水处理ｐＨ值控制系统研究与应用馨１４２０１９０２８６学号；作者：章磊控制工程（专业型）专业名称：２０１６年０５月２７曰安徽工业大学硕士学位论文论文题目：基于内模PID的污水处理pH值控制系统研究与应用TheApplicationandResearchontheIMC-PIDstrategyforthepHControllingSystemofSe

2、wageTreatment作者：章磊学院：电气与信息工程学院指导教师：章家岩单位：安徽工业大学协助指导教师：单位：单位：论文提交日期：2016年05月27日学位授予单位：安徽工业大学安徽马鞍山243002独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加＾＾＾标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写的硏究成果，也不包含为获得安徽工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同Ｘ作的同志对本研究所做的

3、任何贡献巧己在论文中做了明确的说明并表巧了谢意。签名日期：—韦一；关于论文使用授权的说明本人完全丫解安徽工业大学有关保留、使用学位论文的规定，良Ｐ：学校荷权保留送交论文的复印件，允许论文被査阅和借阅；学校可公布论文的全部或部分内容，可ＬＪＡ采用影印、缩印或其他复制乎段保存论文保密的论文在解密后巧遵循此规定。，摘要摘要污水处理是缓解水资源紧缺和推进社会经济可持续发展的重要手段，pH中和反应作为污水处理的重要环节，其控制效果的好坏直接影响污水处理的最终效果。由于污水处理

4、中和反应过程具有非线性、大时滞、强耦合的特点，实际生产过程中工况复杂，控制效果易受到反应物组分、温度等因素的干扰，使得pH值控制具有就很大的难度。因此，开展此项课题具有重要的理论意义和工程价值。本文以中和反应过程为对象，通过对反应过程机理的研究，阐述了污水处理生产过程的工艺特点，介绍了pH值控制技术的研究现状，分析了影响pH值控制的有关因素，在此基础上提出了基于内模PID控制的研究方案，并将其与工程实际中常用的PI控制方式进行仿真比较，验证了本文所设计控制方案的优越性。主要的研究内容如下：1.分析了

5、中和反应过程中的化学机理，结合化学反应的电离平衡和物质守恒定律，以连续搅拌反应釜为对象，建立了pH中和反应的静态、动态模型，论证了中和反应过程的基本特性，总结了pH值的影响因素。2.系统性地研究了内模控制策略，描述了内模控制策略的基本特性，仿真并分析了内模控制策略的动态跟踪特性。针对污水处理过程中的pH中和反应，设计了基于内模PID的控制方案，利用Matlab软件，仿真分析了IMC-PID控制方案的控制效果。3.将本文的控制方案运用至马钢热电总厂灰坝回水控制系统项目之中，进行了有关硬件的配置、选型和

6、控制系统的设计开发，搭建了两级计算机系统的控制架构，较好地满足了现场工况的要求。关键词：污水处理；pH中和反应；内模控制策略；工控组态IAbstractAbstractSewagetreatmentisanimportantwaytoalleviatewatershortageandadvancethesustainabledevelopmentofsocialeconomy.pHcontrollingistheimportantaspectofsewagetreatment,anditseffec

7、thasadirectinfluenceonthefinalqualityoftheprocessing.Theneutralizationreactionprocessofsewagetreatmenthasthecomplexcharacteristicofnonlinearity,largetimedelayandstronginterference.Intheactualproductionwithcomplexworkingcondition,thecontrolresultissusce

8、ptibletointerferenceofmanyfactors,includingtheirownchemicalconstituents,impurities,temperaturevariationandsoon,whichmakespHcontrollingbecomecomplicated.Asaresult,thissubjecthasimportanttheoreticalsignificanceandpracticalengineeringvalue