污水處理中PH預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)的研究

【摘要】：酸堿中和過(guò)程通常呈現(xiàn)嚴(yán)重非線性和滯后性，給PH值控制不僅帶來(lái)極大的不確定性，也浪費(fèi)大量中和劑，為此PH值被公認(rèn)為最難的控制變量之一。近年來(lái)，人們不斷嘗試運(yùn)用新的控制方法解決這一難題，因此對(duì)PH值控制問(wèn)題的研究具有非常重要的理論意義與應(yīng)用價(jià)值。 本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外污水處理及其自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，著重介紹了我國(guó)污水處理中PH控制自動(dòng)化水平低和所面臨的問(wèn)題。 其次根據(jù)酸性廢水處理工藝的要求，提出并實(shí)現(xiàn)了一套基于組態(tài)王6.5及歐姆龍PLC的高性能酸性廢水處理系統(tǒng)的軟硬件解決方案。硬件包括上、下位機(jī)的硬件設(shè)計(jì)和電氣自控系統(tǒng)的選型及設(shè)計(jì)，以及配電柜、控制柜的設(shè)計(jì)及安裝。軟件包括上、下位機(jī)的軟件功能介紹及軟件編寫(xiě)。 在對(duì)PH控制過(guò)程進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)中和反應(yīng)中PH值具有嚴(yán)重的非線性及滯后性這一難題，本文運(yùn)用了一種分層優(yōu)化的非線性系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制，即借用大系統(tǒng)理論中遞階算法求解非線性最優(yōu)控制的思想，通過(guò)遞階算法把非線性優(yōu)化轉(zhuǎn)化為線性優(yōu)化與協(xié)調(diào)兩級(jí)計(jì)算，避免了直接求解非線性優(yōu)化的困難，減少了其計(jì)算量，從而使得預(yù)測(cè)控制算法能夠滿足實(shí)時(shí)控制的要求。另外利用MATLAB的simulink進(jìn)行仿真，優(yōu)化參數(shù)，提高了控制的穩(wěn)定性和精度，取得了滿意的效果，在利用先進(jìn)控制算法解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題上作了有益的嘗試。 廢酸水處理控制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，并具有高適應(yīng)性、高可靠性和高穩(wěn)定性等特點(diǎn)。自投入運(yùn)行以來(lái)，運(yùn)行狀況穩(wěn)定可靠，提高了PH值的控制精度，確保了廢水排放的達(dá)標(biāo)，避免了因操作不當(dāng)、失控而出現(xiàn)排放超標(biāo)，從而造成贛江水體污染的情況出現(xiàn)。 本論文主要研究成果是：成功地解決了廢酸水處理過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，填補(bǔ)了我省軋鋼廠酸性廢水自動(dòng)化處理的空白，經(jīng)濟(jì)效益顯著，其成熟技術(shù)和設(shè)備運(yùn)行的可靠性經(jīng)驗(yàn)，也為其它行業(yè)的污水處理提供了成功的經(jīng)驗(yàn)。 最后，對(duì)全文的工作做了總結(jié)，分析了存在的問(wèn)題，并對(duì)今后的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。 【關(guān)鍵詞】：PH值控制 非線性系統(tǒng) 預(yù)測(cè)控制 污水處理
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類(lèi)號(hào)】：X703;TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 我國(guó)的水資源及污水處理狀況概述7-8
• 1.2 污水處理中PH控制現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)8-10
• 1.3 課題的來(lái)源、目的及意義10-11
• 1.4 課題的主要研究?jī)?nèi)容及方法11-12
• 第二章 污水處理及工藝概述12-17
• 2.1 污水處理的基本概念12-14
• 2.1.1 污水處理的概念和基本方法12
• 2.1.2 基本水質(zhì)參數(shù)12-14
• 2.2 軋鋼工藝廢水處理研究現(xiàn)狀14-15
• 2.3 工藝流程簡(jiǎn)介15-17
• 第三章 污水處理自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)17-31
• 3.1 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求17-18
• 3.2 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)18-21
• 3.2.1 硬件結(jié)構(gòu)18-19
• 3.2.2 硬件配置19-20
• 3.2.3 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-21
• 3.3 控制系統(tǒng)上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)21-26
• 3.3.1 軟件功能描述21-22
• 3.3.2 軟件畫(huà)面設(shè)計(jì)及功能介紹22-26
• 3.4 控制系統(tǒng)下位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)26-31
• 第四章 非線性系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制的分層優(yōu)化策略31-49
• 4.1 預(yù)測(cè)控制算法的概述31-37
• 4.1.1 預(yù)測(cè)控制的產(chǎn)生背景31-32
• 4.1.2 預(yù)測(cè)控制的基本原理32-33
• 4.1.3 預(yù)測(cè)控制的發(fā)展及其應(yīng)用33-37
• 4.2 酸堿中和反應(yīng)中PH值的預(yù)測(cè)控制37-38
• 4.3 非線性系統(tǒng)的預(yù)測(cè)控制問(wèn)題38-39
• 4.4 非線性系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制的分層優(yōu)化策略39-49
• 4.4.1 分層優(yōu)化策略的問(wèn)題描述40-43
• 4.4.2 分層優(yōu)化策略的原理43-47
• 4.4.3 分層優(yōu)化算法的實(shí)現(xiàn)47-49
• 第五章 分層優(yōu)化策略用于PH控制系統(tǒng)的仿真研究49-56
• 5.1 對(duì)象模型49-50
• 5.2 參數(shù)整定50-52
• 5.3 仿真試驗(yàn)52-54
• 5.4 實(shí)際運(yùn)行控制效果54-56
• 第六章 結(jié)論與展望56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 附錄62-71

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基于T-S模型的模糊預(yù)測(cè)控制在三級(jí)液位系統(tǒng)中的應(yīng)用研究    劉桂萍

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模糊控制理論在pH值控制系統(tǒng)中的應(yīng)用    金葵

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我國(guó)水資源現(xiàn)狀及綜合治理措施淺析    李冬梅;王穎;涂永彤;

油田污水處理的PLC模糊控制系統(tǒng)    包楓;

動(dòng)態(tài)矩陣控制的模型簡(jiǎn)化與預(yù)報(bào)誤差校正    齊維貴,朱學(xué)莉,丁寶

造紙廢水處理技術(shù)    潘洪艷;張安龍;張佳;

兩種新型pH值的控制方法研究    楊照華,楊智,王慧中

基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)    趙芳;李從冰;

智能預(yù)測(cè)控制及其應(yīng)用研究    鄒健

非線性模型預(yù)測(cè)控制的若干問(wèn)題研究    蘇成利

非線性預(yù)測(cè)控制及應(yīng)用研究    張日東

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基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)控制在pH中和過(guò)程控制中的應(yīng)用    鄭春燕

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神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在非線性預(yù)測(cè)控制中的應(yīng)用研究    李睿

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基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多變量非線性系統(tǒng)廣義預(yù)測(cè)控制    郭紅戈

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)控制方法研究    段向軍

基于支持向量機(jī)的建模與預(yù)測(cè)控制技術(shù)研究及應(yīng)用    張艷輝

基于PLC在污水處理中的應(yīng)用研究    付莉;付玉德;

動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)在先進(jìn)控制軟件包中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用    任麗麗;唐娟;夏伯鍇;

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基于圖像處理的水質(zhì)中氨氮含量的檢測(cè)研究    曹生現(xiàn);王延紅;鄭麗婷;劉馳;夏珺;

主動(dòng)式波浪補(bǔ)償系統(tǒng)時(shí)滯行為控制技術(shù)研究    張興茂

切換預(yù)測(cè)控制方法研究與實(shí)現(xiàn)    廖一波

全氫罩式爐爐溫的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID預(yù)測(cè)控制的研究    武增懿

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)控制的分段臺(tái)車(chē)式電阻爐控制系統(tǒng)    黃潤(rùn)

轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)電機(jī)協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究    閆金凱

預(yù)測(cè)控制在分子蒸餾生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用研究    隋添翼

污水處理pH值控制系統(tǒng)的研究    馬金婷

基于西門(mén)子PCS7的加熱爐爐溫預(yù)測(cè)控制    張芳杰

非線性預(yù)測(cè)控制研究及其在半實(shí)物仿真模型中的應(yīng)用    夏曉慧

質(zhì)子交換膜燃料電池的Hammerstein模型辨識(shí)及其預(yù)測(cè)控制    李傳霞

關(guān)于水域水環(huán)境質(zhì)量規(guī)劃及水污染控制管理問(wèn)題的探討    陸建華,劉金清

擺脫水污染de困擾    傅仲君

歐洲的水污染治理    汪松年

淺析水污染治理工程中存在的問(wèn)題    石麗華,王永華

中國(guó)流域水污染分析    吳舜澤,夏青,劉鴻亮

我國(guó)水環(huán)境恢復(fù)工程方略    張杰,叢廣治

1998中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)    

中國(guó)21世紀(jì)的水安全    洪陽(yáng)

中國(guó)環(huán)境保護(hù)工作1999年取得的進(jìn)展    解振華

關(guān)于我國(guó)重點(diǎn)流域水污染防治問(wèn)題的思考    張昕

用分段回歸法計(jì)算中性水體pH值    李東平,李春芳

pH值對(duì)P-204萃取分離Zn~(2+)、Cu~(2+)的影響試驗(yàn)    李川,宋玲媛,劉希文,尚宏志

Cd(Ⅱ)和ATP的結(jié)合位點(diǎn)的NMR研究    姜凌,毛希安

La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3水基料漿穩(wěn)定性的研究    李國(guó)軍,劉曉光,陳大明

鉻鹽清潔生產(chǎn)工藝中鋁的脫除    徐紅彬,張懿,李佐虎,李會(huì)泉

pH敏感功能聚合物的研究    郭良洽;謝增鴻;林旭聰;鄭向華;張茂生;陳國(guó)南;

戊黃藥離子的穩(wěn)定性與PH的關(guān)系-模擬及與乙黃藥離子的比較    P.DEDOMATO ,J.M.CASES ,M.KonGOLO ,A.CARTIER ,J.L.RIVAIL ,趙景云

替硝唑注射液處方工藝及質(zhì)控分析    張俊虎,劉剛,李進(jìn)利

改進(jìn)DDTC法測(cè)定水中銅    喬守良,徐雁敏,趙欽勛

中文智能型pH在線監(jiān)控儀及其在SBR工程中的應(yīng)用    詹伯君,林鋒,夏敏濤

高品質(zhì)再生水管網(wǎng)輸送PH指標(biāo)升高問(wèn)題分析    李旭;

不同pH值條件下石英溶解的分子機(jī)理    張思亭;劉耘;

5-氟尿嘧啶pH敏感類(lèi)脂囊泡的研究    袁悅;王覓;潘昊;高揚(yáng);諶紅丹;潘衛(wèi)三;

堿性pH對(duì)兩種生長(zhǎng)狀態(tài)糞腸球菌活性的影響    閆培芳;梁景平;

紫莖澤蘭入侵對(duì)不同生境土壤pH值的影響    張磊;王進(jìn)軍;趙志模;

鹽酸苯福林滴眼液pH值考察及含量測(cè)定    金泓燁;

pH對(duì)大豆分離蛋白構(gòu)象、水溶液性質(zhì)及表面疏水性的影響    王中江;江連洲;魏冬旭;李楊;王辰;

pH對(duì)蝦夷扇貝肌動(dòng)球蛋白凝膠特性影響的研究    王繼濤;董秀萍;朱蓓薇;陳雪嬌;

pH值調(diào)節(jié)法制備羅非魚(yú)肉分離蛋白的工藝研究    周春霞;劉詩(shī)長(zhǎng);曾少麗;洪鵬志;

pH-響應(yīng)性載藥磁性納米粒子的制備及其性能研究    于樹(shù)芳;王錚;伍國(guó)琳;顧鑫;王亦農(nóng);馬建標(biāo);

選購(gòu)服裝看看pH值    通訊員 楊璞 朱群

服裝新標(biāo)實(shí)施月余買(mǎi)賣(mài)雙方鮮知PH值    本報(bào)記者 李廷睿　楊紅 實(shí)習(xí)生 廖艷明

權(quán)威專(zhuān)家：瓶裝水PH值不成問(wèn)題 可放心飲用    

“藍(lán)翔”牌工裝面料甲醛、ph值安全性能獲中國(guó)人保承保    記者 梁莉萍

大多數(shù)服裝未標(biāo)明PH值甲醛含量    記者 王文朋

服裝pH值和甲醛含量有了具體規(guī)定    記者 王屹立

服裝pH值和成分標(biāo)注不合格是主要問(wèn)題    宗文

發(fā)生泄漏和爆炸可能性較小 不會(huì)影響松花江流域PH值    記者 張斯文　桑蕾

pH值爭(zhēng)論推動(dòng)了公眾認(rèn)知度    力納

部分服裝pH值不合格    記者 劉傳江

溫度和pH值雙重敏感的快速響應(yīng)聚（N，N-二乙基丙烯酰胺-co-丙烯酸）水凝膠的合成及表征    劉洪亮

pH偏移處理誘導(dǎo)熔球態(tài)大豆蛋白的結(jié)構(gòu)變化及功能性質(zhì)的改善    蔣將

溫度/pH雙重敏感納米凝膠的構(gòu)建、藥物偶聯(lián)與新型血管栓塞材料的研究    熊微

羥丁基殼聚糖的制備及其水凝膠敏感性（溫度/pH）與生物相容性研究    李晶晶

基于PH分布和馬爾可夫到達(dá)過(guò)程的裝備備件需求與庫(kù)存模型研究    陳童

新型單克隆抗體熒光探針和pH值熒光探針的合成及免疫熒光組織化學(xué)應(yīng)用    武祥龍

配位聚合物納米顆粒pH響應(yīng)性藥物釋放體系    邢磊

用功能聚合物微球構(gòu)建pH敏感及pH敏感—時(shí)滯雙重型結(jié)腸定位釋藥體系的研究    門(mén)吉英

Ph染色體陽(yáng)性急性淋巴細(xì)胞白血病行異基因造血干細(xì)胞移植的臨床分析    杜凱利

海藻酸鈉基pH值和溫度敏感性水凝膠的制備及其性能研究    高春梅

灌服pH智能化去氨微乳凝膠防治大鼠肝性腦病的實(shí)驗(yàn)研究    張春樂(lè)

生物相容的pH響應(yīng)性三嵌段共聚物的合成及應(yīng)用    張文玲

胃黏膜PH值監(jiān)測(cè)早期判斷急性腦出血患者預(yù)后的臨床研究    張向紅

高耐候性鈦白粉制備工藝及水懸浮液pH值控制研究    李蓓

嬰幼兒體外循環(huán)心臟手術(shù)術(shù)后早期胃粘膜pH值與心功能的關(guān)系    張彩云

阿苯達(dá)唑pH/磁雙重敏感性智能水凝膠給藥系統(tǒng)研究    王法琴

pH敏感超支化聚合物及其交聯(lián)微凝膠的制備和性能研究    劉杰

殼聚糖交聯(lián)溫度和pH雙重敏感水凝膠的合成和性質(zhì)研究    李延順

兩種金屬可摘局部義齒支架在不同pH值人工唾液中電化學(xué)腐蝕的研究    李伯琦

恒定pH值噴淋系統(tǒng)的研究    聞程