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宁夏恒力含酸废水综合处理系统pH值控制技术研究
作 者: 邹韬
导 师: 周玮;毕志强
学 校: 东北大学
专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 酸性废水 pH值控制 非线性过程 前馈控制 智能模糊控制
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 8次
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内容摘要
金属制品行业对钢丝进行酸洗处理过程中,产生大量酸性废水,从工业废水治理及节约水资源的角度出发,对酸性废水处理是公司的重要研究课题。本文详细介绍了中和过程的原理、工艺和设备情况。通过对宁夏恒力钢丝绳股份公司酸性废水水质分析、工艺流程及控制目标分析,总结出工艺控制目标的核心问题是中和过程中的pH值控制,但中和过程是一个典型的非线性过程,常规的线性控制方法很难对其进行有效控制。在含酸废水处理过程中,入口流量是不稳定的,变化可达4-5倍,废液的浓度可以变化几十倍以上,这对于控制系统造成很大的扰动。因此本文采用流量和pH值模糊控制共同组成前馈系统,带有非线性增益的PID控制组成反馈系统,从而构成了前馈+反馈的pH值闭环控制系统。智能模糊控制是在试验数据及专家经验的基础上完成对系统的控制,无需建立数学模型,具有较强的鲁棒性,适用于非线性、时变、时滞系统的控制,对中和过程的控制尤其适合。因为表格查询法具有一步生成,无需方法学习的优点,构成起来既简单又迅速,最终选用表格查询法通过分析了pH值曲线的非线性特点,采用非线性增益和模糊控制的方法对PID控制和前馈控制中的非线性控制因素进行改进,在实际运用中取得了较好的效果。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-7 目录 7-9 第一章 绪论 9-17 1.1 含酸废水处理的研究背景 9-11 1.2 智能控制理论及其应用 11-15 1.3 本文的主要研究工作和内容安排 15-17 第二章 废水处理方法及工艺 17-27 2.1 废水的中和法处理 17-20 2.1.1 酸碱废水互相中和法 17-18 2.1.2 投加碱性药剂中和法 18-19 2.1.3 过滤中和法 19-20 2.2 酸性废水处理工艺 20-24 2.2.1 酸性废水处理目标 20-21 2.2.2 废水处理方案的依据 21 2.2.3 废水处理方案工艺 21-24 2.3 本章小结 24-27 第三章 中和过程控制机理及非线性增益控制 27-37 3.1 酸碱中和过程的特性和机理 27-31 3.1.1 pH值曲线的特性 27-29 3.1.2 酸碱中和过程的机理模型 29-31 3.2 中和过程的控制方式 31-36 3.2.1 PID控制方式 31-35 3.2.2 非线性增益控制 35-36 3.3 本章小结 36-37 第四章 pH值复合控制模型设计 37-51 4.1 模糊控制原理的应用 37-43 4.2 pH值控制过程的前馈模型 43-50 4.3 pH值控制过程的反馈模型 50 4.4 本章小结 50-51 第五章 pH值控制系统的仿真模拟研究 51-65 5.1 系统仿真实验设计 51-58 5.2 系统仿真结果对比分析 58-60 5.3 基于模糊前馈及非线性增益进的PID控制系统 60-63 5.4 本章小结 63-65 第六章 总结与展望 65-67 参考文献 67-71 致谢 71-73 攻读硕士学位期间发表的论文 73
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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