pH过程的自动控制设计.pdfVIP

第9卷第3期 黄冈职业技术学院学报 Vd．9No．3 罂：兰：盆 ．1篮盈越d出盥g盈錾如l盥纽|譬 鎏：罂： pH过程的自动控制设计 姚莉 (中南大学信息科学与工程学院 湖南 长沙410083) 摘要：本文主要分析了pH值曲线的非线性特点，对pH过程进行建模和反馈线性化控纠。井采用超想3000TB系列 单片机仿真试验系统来模拟实现对pH过程的自动控制。 关键词：pH过程；自动控制；反馈线性化；参数估计 中图分类号：Tff／／3 文献标识码：A 文章编号：1672—1047(2007)(B—0094一仍 Automaticalcontrol for d锚ign pH process YaoLl (The仃and 410085胁m) Enb6neem增脚删c如面∞m跏涵毋吼咄k 舢刺：T1lig阳锄由赞tile 岬．SiI叫ⅢiIlg蛔pIi唧W甜IsI|I埘30啪幽scM皿山t叩． lineafizafion；Parameter蒯mati蚰 脚m咄：出印∞《；AIIⅢ商eal㈨嘲；Feemmck l+引售 随着科学技术的进步和发展，计算机控制技术在自动 控制领域中得到了广泛的应用。目前，绝大多数自动控制 系统都可以用计算机来实现，计算机的广泛应用也促进了 自动控制技术的发展，出现了许多新的自动控制理论。 计算机控制技术与工业自动化相结合产生了许多新的 理论和技术，推动了工业生产的发展和计算机控制技术的 n 1 2 进步。在现代化的工业生产的化工生产中，温度、浓度、Pit t水l 值、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。采用单 裱曦丹剐为“与cl·裱星绷；为h与^ 片机来对温度、pH值等进行检测和控制．不仅具有控制方 圈1 便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以太幅度提高被控 参数的技术指标，从而能够太大提高产品的质量。因此，使 其非线性突出表现为：在中和点附近灵敏度过高，而在 用单片机来解决控制问题是—个工业生产中经常会遇到的 远离中和点处灵敏度又很低。另外，pH过程具有较大的滞 问题。本文主要讨论的是在对进行化学实验时实现对溶液 后性。如果采用传统PID控制不能获得理想的控制效果o pH值的自动控制．采用新型的非线性控制理论并以软件模 2．2讯过程模型的建立 拟仿真的形式来表现。 如图2所示的硼中和过程。酸性和碱性溶液分别装 2．口H过程的特性和模型的建立 在两个计量泵中。酸的流率，碱的流率、滴定法被测溶液最 2．1pH过程的特性 初状态和加人中和剂以后溶液的状态分别由m，啦，m和哪 pIl过程具有严重的非线性和滞后性。出中和过程的 表示；屯和屯为被控输人量。首先由电极传感器获得反应 滴定曲线如图1所示。 槽中溶液的pH值并把所得信号送人控制器，再由控制器 麓髀挈富盔备南大学硪士研究生。