文档介绍：摘要
反应釜是一种常用的化学反应容器,其内部反应机理较为复杂。研究通过控制其过程参数而控制化学反应过程,以提高产品的收率和质量的方法,对化工生产和生物制药等工业很有实用价值。
本文全面的分析了反应釜温度变化的特点以及控制难点,在对反应釜夹套加热系统的传热原理系统分析的基础上,根据热量平衡原理和反应釜的热量传递关系,采用机理建模和阶跃响应曲线方法建立了釜内温度的数学模型,并利用实验数据和理论分析验证了模型的有效性。
关键词:反应釜;串级控制;MATLAB仿真;温度控制
Abstract
The reaction kettle is a kind mon chemical reaction containers, its internal reaction mechanism is plicated. Research through the control of its process parameters and the control of chemical reaction process, to improve the yield and quality products with the method of chemical production and biological pharmaceutical industry, etc have practical value.
This paper analyzed the characteristics of the reaction kettle temperature change and control the difficulty, in the reaction kettle clip set of heating system of the heat transfer theory system on the basis of analysis, according to the quantity of heat balance principle and the reaction kettle of heat transfer of the relationship, using mechanism modeling and step response curve method to establish the mathematical model of temperature in the kettle, and the utilization of the data and the theoretical analysis verify the effectiveness of the model.
Keywords: the reaction kettle;cascade control;MATLAB;the temperature control
目录
摘要 I
Abstract II
第1章绪论 1
课题背景 1
课题的目的与意义 1
第2章控制方案的确定 3
反应釜的结构及工作原理 3
反应釜釜底温度特点分析 4
反应釜控制系统设计指标的确定 5
方案比较 6
单回路控制系统设计 6
串级控制系统设计 7
方案确定 8
本章小结 9
第3章系统硬件设计 10
主、副调节器的选择 10
主、副调节器的作用方式 11
温度变送器 12
调节阀的作用方式 12
本章小结 13
第4章 MATLAB仿真设计及结果 14
模拟PID算法及规律 14
单回路控制系统仿真 16
串级控制仿真 19
本章小结 24
结论 25
致谢 26
参考文献 27
附录1 译文 28
附录2 英文参考资料 37
第1章绪论
课题背景
化工生产在我国的国民经济建设中占有很重要的地位。其生产过程往往伴随有物化反应、生化反应、相变过程等,过程机理十分复杂。化工过程的被控对象往往是高维、大时滞、严重不确定与非线性等,控制起来非常困难。化工生产经常在高温、高压、易燃、易爆等环境下运行,生产的安全性至关重要。
研究化工生产过程自动检测和控制技术,是适应当代信息技术革命和信息产业革命的需要,也是提高生产效率、改善劳动条件、保证安全生产的必然措施。在我国由于大中城市科学技术和工业自动化的发展步伐较快,近年来一些生产规模不大,而具有一定危险性的化工生产项目转移到农村和小城市,并常有爆炸、起火等安全事故发生。因此对于智能化检测和控制装置的呼声日益增高。由于许多化学