面對國內用水緊張以及水污染嚴重的現(xiàn)狀,采取有效措施對污水進行處理已經(jīng)成為亟待解決的難題。污水處理涉及到多個復雜控制過程,PH中和反應是其中非常重要的過程之一,PH對其它出水指標有著重要影響,它的穩(wěn)定控制將直接影響污水處理整個過程是否達標。為此,本文提出了PH中和過程的模糊增益調度內模PID的控制策略。本文研究污水處理整個工藝流程,對關鍵的工藝構造與功能進行詳細分析。針對污水處理關鍵的PH酸堿中和反應過程進行機理分析,依據(jù)電離平衡與物質守恒規(guī)律,建立PH中和反應的近似數(shù)學模型。分析中和過程的基本特性,研究穩(wěn)定控制PH的難點所在。由于污水處理現(xiàn)場中和反應過程中,PH的控制具有強非線性、大滯后性、不確定性以及魯棒性差的特點,本文針對以往單閉環(huán)PID對PH的控制品質存在不足,提出將內�？刂撇呗詰迷谖鬯幚鞵H中和過程,設計內模PID控制器來穩(wěn)定調節(jié)PH值。為了驗證所設計控制器的可行性,利用軟件仿真與實驗,與常規(guī)的控制方式從多個方面進行分析對比,內模PID控制能夠明顯的改善被控對象的目標值跟蹤特性,提高抑制干擾能力,系統(tǒng)的動態(tài)特性可以很好的滿足。即使發(fā)生模型失配,也能實現(xiàn)很好的控制。并且能夠減少參數(shù)調整的個數(shù),結構設計上也算簡單。不足之處是,整定參數(shù)的隨機性仍然存在,出現(xiàn)異常情況需要改變參數(shù)時,控制器的自適應性能力不夠。針對內模PID參數(shù)調整存在缺陷,為進一步優(yōu)化控制器,本文提出了一種可以在線調整參數(shù)的模糊增益調度內模PID控制策略。設計了二維模糊控制器,將系統(tǒng)偏差及偏差變化作模糊輸入,由模糊輸出在線調整內模PID控制器參數(shù)。把優(yōu)化后的控制器應用到被控對象PH上,利用軟件進行仿真與實驗,結果表明,該方法可以更好的改善控制系統(tǒng)的性能,同時可以實時在線調整參數(shù),增強了控制器及其參數(shù)自適應能力。
【學位單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X703;TP273
【部分圖文】：

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文建立 PH 值控制模型 系統(tǒng)結構模型經(jīng)有很多國內外專家針對調制池中和反應建立 PH 的數(shù)學模型，其中用程最多的是在連續(xù)的攪拌反應釜（CSTR），對其進行強堿與強酸的中和。在實際的工程項目中，一般采用的是 HCL 作為強酸中和劑，NAOH劑，將中和劑投放到 CSTR 中與污水進行調節(jié)，來達到出水 PH 值的穩(wěn)易的模擬中和反應的過程如圖 2.2 所示，分別在反應釜的進水口出和出個 PH 檢測裝置，其中出水口處的檢測裝置放在了反應釜的回流管處。

Vs F 時因為外界環(huán)境以及設備檢測過程中帶來的滯后性，需要添加延數(shù)1( )spG S eVs F 考實際情況[35]，式中各參數(shù)如下：3 3 3V 102m ; F 250m / h 0.069m / s; 4入公式（2.13）可得 PH 的數(shù)學模型，如公式（2.14）所示。414.49( )1 1478.26 1s spKG S e eVs s H 值的控制難點堿中和反應存在很大非線性，這點從酸堿中和曲線可以看出[36]，如

第 3 章 污水處理中和過程中 PH 的控制制池中進行的 PH 中和過程，實際上是向污水中添加多種中和藥劑污水的 PH 值穩(wěn)定控制在 7 附近。對于向調制池中投放藥劑的量是高品質的控制器去保證藥劑添加的準確性。和過程 PID 控制典 PID 控制器設計屬于經(jīng)典控制理論，PID 控制器本身就是一種基于“過去”、“現(xiàn)在估計的控制算法，由于其算法簡單，可靠性高，PID 控制策略被廣程控制中[37]。經(jīng)典 PID 的控制原理圖如圖 3.1 所示。
【參考文獻】

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本文編號：2859723