模糊自适应PID对保险粉合成pH值的控制研究

保险粉合成过程pH值控制存在非线性、时滞性、不确定性问题,采用常规PID控制结合人工控制的方式无法实现参数自调整,对pH值的控制很难达到预期效果,为此,提出了模糊自适应PID控制方法。介绍了保险粉合成原理及反应方程式,分析酸碱中和pH值控制并确定系统的传递函数,设计了模糊自适应PID控制器,通过Matlab/Simulink进行仿真分析,并进行了实验验证,结果表明:模糊自适应PID控制与常规PID控制相比,具有超调量小、调节时间短、抗干扰能力强等优点,实现了对pH值的有效控制。

pH仪表在调整煤化工废水处理化学反应中的关键作用

文章探讨了pH仪表在煤化工废水处理化学反应中的关键作用,通过实验分析,研究发现pH仪表能够精确调控中和、氧化、沉淀等反应的最佳pH条件,显著提高COD、酚类、氨氮、重金属等污染物的去除效果,出水水质稳定达标。pH仪表优化控制策略可有效降低药剂消耗,节约运行成本,相关模型为pH、ORP、EC的协同控制提供了理论依据。

以DO、ORP、pH控制SBR法的脱氮过程

为实现SBR法脱氮在线模糊控制 ,以啤酒废水为研究对象 ,通过不同进水混合液氨氮浓度的试验 ,详细地研究了SBR法在去除有机物和硝化、反硝化过程中DO、ORP、pH的变化规律。试验表明 ,DO、ORP、pH的特征点和平台的重现性很好 ,可以作为SBR法去除有机物 ,硝化 ,反硝化的过程控制参数。

不同硝态氮组成下反硝化过程控制参数pH变化规律

采用序批式反应器(Sequencing Batch Reactor,SBR)反应器,在(21±1)℃下,以NO3--N和NO2--N为电子受体,在碳源充足的条件下对反硝化过程中的pH变化规律进行了研究.结果表明,反硝化过程中pH曲线上不仅出现了指示反硝化结束的特征点,还出现了表示硝酸盐完全还原为亚硝酸盐的特征点.此外,在起始NOx--N(NO2--N+NO3--N)浓度与pH值相同的条件下,起始NO2--N浓度所占的比例越高,反硝化结束时pH曲线上峰点的值越高,在反硝化过程中产生的总碱度却相等.研究分析发现NO2--N所占比例不同,反硝化过程中产生的碱度类型就不同,这是造成pH增量不同的根本原因.这些研究结果为更好地控制污水处理工艺提供了参考数据.

非线性Hammerstein模型预测控制策略及其在pH中和过程中的应用

所有实际工业过程都包含一定程度的非线性,如pH中和过程由于其本身的强非线性是工业过程控制中具有挑战性的难题,但至今为止仍缺乏有效的非线性控制方法。将基于差分方程模型的模型预测控制策略(model predictive control,MPC)推广到包含一个静态非线性多项式函数和一个线性差分方程动态环节的非线性Hammerstein系统,详细描述了基于静态非线性多项式函数的最优控制作用求解方法,提出了一套新的非线性Hammerstein MPC控制策略(nonlinear Hammerstein predictive control,NLHPC)。pH中和过程控制仿真和控制实验表明,NLHPC的控制结果好于工业上常用的非线性PID(nonlinear PID,NL-PID)控制器。

基于云模型推理的施肥机营养液pH值调节过程控制

针对精准施肥机营养液的pH值调节过程控制本质非线性、时滞性、时变性、不确定性等特点,建立了描述该过程的数学模型。利用云模型能够处理定性概念和定量描述之间不确定转换的特点,提出了一种基于云模型推理的变论域模糊PI控制(CVFPI)算法。该算法采用正态云模型描述系统误差和误差变化率的语言值,通过X条件隶属云和Y条件隶属云分别实现规则前件和规则后件的推理,利用伸缩因子实时调整输入输出变量论域,由二维云推理机实现控制参数的在线修正。为验证该算法的有效性和优越性,分别对CVFPI、VFPI、PI等3种控制算法进行了仿真测试和田间试验。试验结果表明,提出的CVFPI控制算法能够适应精准施肥pH值调节过程的控制要求,相比于常规PI控制算法和VFPI控制算法,在不同工作点条件下超调量分别减小45.3%、21.2%,均方根误差分别减小54.9%、52.9%,在不同流量条件下超调量分别减小59.0%、48.4%,均方根误差分别减小54.1%、37.9%,具有较好的动态特性和稳态特性。

基于预测模型的浮选过程pH值控制

矿浆pH值是泡沫浮选过程中的一个非常重要的被控量.目前,多数选厂的矿浆pH值控制基本是依靠现场工人定期对矿浆样本进行pH值测量,凭主观经验对pH调整剂进行调整.由于操作工人的主观性和随意性的影响以及矿浆样本pH值测量与药剂调整间存在的较长的时间滞后,矿浆pH值波动频繁,很难使矿物浮选保持在一个稳定最优生产状态下运行.为了使矿浆pH值保持在一个期望的生产状态,基于浮选泡沫表面视觉信息提出了一种新的矿浆pH值控制方法,分别采用基于泡沫视觉信息的自适应遗传混合神经网络AG–HNN和自适应遗传PID(AG–PID)控制方法建立了矿浆pH值预测模型和pH值控制模型,基于所建立预测和控制模型对浮选药剂用量进行调整,解决了浮选矿浆pH值波动问题.工业浮选现场的实验结果表明该方法可以使矿浆pH值保持在一个期望的范围内,有效提高浮选性能.

模糊非线性内模控制算法及其在pH值控制中的应用

pH值控制过程具有较强的非线性,历来是过程控制研究的一大热点,本文针对pH值控制系统提出了一种基于模糊推理网的非线性内模控制算法（FNIMC）。模糊推理网用于辨识对象的模糊模型;FNIMC由一个逆模控制器和具有一个可调参数的鲁棒滤波器组成。仿真结果表明该算法优于非线性PID调节器,且计算效率高。

A/O工艺曝气量控制及pH和DO的变化规律

对A/O工艺研究了不同运行条件下曝气量对硝化过程的影响,以及好氧区pH和DO浓度的变化规律。发现随着曝气量的增加,平均硝化反应速率提高,平均DO浓度增加,但增加幅度降低。需通过控制曝气量大小,间接的控制硝化反应速率,使出水达标排放。可以应用平均溶解氧浓度和pH曲线上是否出现拐点,来判断反应系统的曝气是否过量、适量或不足。

pH值过程控制优化低聚异麦芽糖铁配合物的制备工艺

以低聚异麦芽糖和三氯化铁为原料,以铁含量、产率和反应时间为指标,采用p H值过程控制来制备低聚异麦芽糖铁配合物,筛选出最佳的工艺条件;以粒径、Zeta电位、多分散指数、电导率来展现最佳工艺条件下反应过程的变化情况,并用红外光谱和差示扫描量热分析对最佳工艺条件下制备的产物进行表征。结果表明:当反应起始p H 12.1、反应过程p H值控制为11.5时,制得的低聚异麦芽糖铁配合物的铁含量可达43.16%,产率为96.35%,反应时间缩短为1 h,相比于未控制反应过程p H值的工艺(铁含量为37.14%,反应时间为2.7 h),铁含量提高了16.21%,反应时间缩短了62.96%,低聚异麦芽糖与Fe3+发生了配位反应,表明该工艺具有较高的应用价值。

pH值的神经网络多步预测控制算法

pH值控制过程是一个具有较强非线性、纯滞后的过程. 针对pH值控制系统提出了一种基于神经网络的多步预测控制算法(NMPC). 神经网络用于辨识对象的预测模型,控制算法利用了神经网络的梯度信息.

具有时滞的pH值中和过程模糊自适应控制

考察中和反应ｐＨ值实时演化过程的非线性特性，提出一种能克服纯滞后特性的模糊自适应控制方案。仿真及应用表明，本方案可获得良好的控制效果。

pH过程仿人智能测控算法研究

pH酸碱中和反应过程是一个典型的非线性物理和化学变化过程,难以建立精确的数学模型.本文基于模拟人的pH测控行为、思维方式、经验及分析方式等,利用pH动态过程中的输入和输出所表现出来的相关动态特征,详细设计与分析了适应于pH过程的仿人智能测控算法,以便智能定性推理和自适应定量控制pH过程,使被测对象pH值控制稳定.实验与工程应用表明,仿人智能测控算法比传统的测控算法具有更好的控制效果,是pH过程的有效测控技术之一.

pH过程测控系统可用性研究

文章是针对pH过程测控系统的可用性问题而提出的,从技术角度分析何为pH过程测控系统的可用性,如何设计pH过程测控系统的可用性,及如何测试与评估pH过程测控系统的可用性,从而为pH过程测控系统的可用性设计和测试提供方法理论支撑,设计出适合大多数用户使用的pH过程测控系统,促进pH过程测控系统的推广与应用。

双线性系统的自适应控制及其在谷氨酸pH值控制中的应用

对一类双线性系统，建立了自适应控制算法，给出了算法的稳定性证明．该算法也适用于非最小相位的双线性系统．在谷氨酸ｐＨ值控制中的实际应用表明，它具有良好的动态、静态性能和抗干扰能力，比ＰＩＤ控制具有更高的控制质量．

多反应器级联的沉铁过程pH优化控制

针对沉铁过程多反应器级联、离子浓度检测滞后及工况变化频繁导致pH优化控制困难的问题,提出了一种基于多反应器级联的沉铁过程pH优化控制方法。该方法基于入口工况划分与氧气变化量预设定各个级联反应器的pH,并针对影响焙砂添加量的两个主要因素:pH和亚铁离子浓度,建立了基于沉铁过程化学反应机理和物料平衡的焙砂添加量模型;考虑到沉铁过程机理复杂及离子浓度检测滞后影响焙砂的准确添加,引入了氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP),并提出一种基于ORP和pH变化量的焙砂模糊修正模型。仿真结果证明了该方法的有效性,为针铁矿法沉铁过程的稳定运行创造了条件。

应用DO、pH和ORP在线控制A/O硝化过程

开展了应用DO、pH和ORP传感器在线控制A/O工艺硝化过程的试验研究,结果表明,好氧区第1格室的DO浓度可以指示进水氨氮浓度高低;好氧区首、末端pH差值与进水氨氮浓度具有较好的相关性;好氧区pH曲线可以指示系统硝化进行的程度及曝气量和碱度是否充足;好氧区末端ORP值与出水氨氮、硝酸氮浓度具有很好的相关性;好氧区最后格室的DO浓度和ORP值呈对数相关性。基于上述在线信息建立的A/O工艺硝化过程控制策略,不但能提高出水水质,而且降低了运行能耗。

糖厂澄清过程中和pH值控制的RBF神经网络建模研究

澄清工段是亚硫酸法生产蔗糖的关键过程之一,由于该过程是一个复杂的物理、化学过程,具有多输入、大滞后、强非线性、时变参数等特点,因此难以建立其精确的数学模型。为此本文采用径向基函数神经网络(Radial Basis Function NeuralNetwork,RBFNN)来建立该过程的神经网络模型。模型测试结果表明:采用该方法所建的模型精度较高、泛化能力较好,为解决复杂系统的建模问题提供了一种新途径。

自抗扰pH控制及其在化工过程控制中的应用

自动化学院化工过程中pH值中和具有严重非线性,因而控制十分困难。基于此文中介绍一种自抗扰pH控制方法。当未知非线性系统中存在强干扰时,自抗扰控制器能表现出很强的适应性和鲁棒性。为此,采用二阶自抗扰控制器来控制这一复杂非线性过程,并结合工程实际和理论分析,对pH值的中和过程进行仿真,相比传统PID控制,能达到理想控制效果。

基于参数自整定模糊控制器的沉铁过程pH值稳定控制

针对沉铁过程存在的非线性、强耦合导致溶液pH值难以稳定控制的问题,分析了沉铁过程的工艺及其反应动力学机理。研究了锌焙砂添加量与pH值之间的关系,并根据工艺对pH值的要求,计算沉铁过程所需添加的焙砂量。在此基础上,采用参数自整定模糊控制器对锌焙砂添加量进行补偿调节,从而实现pH值的稳定控制。仿真结果表明:所提出的参数自整定模糊控制器效果良好,为沉铁过程pH值的稳定控制提供了一种切实可行的方法。