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摘要：在如制药、食品生产、废水处理等现工业生产的过程中，pH值的变化对溶液的物理以及化学性质都会产生巨大的影响，pH的监测和控制是生产过程中不可忽视的一个重要环节。化工厂生产过程中的工业废液，大多为为酸性和碱性的废液，如果不通过中和处理直接排放，会极大地破坏当地的生态环境以及物种的生存，因此必须经过处理使pH值达到国家的排放标准才可排放。本文通过模拟pH值滴定曲线令非线性问题近似成为线形问题，将pH值转化为酸碱溶液的控制流量，采用比例积分控制并使用Matlab软件进行模拟仿真。根据仿真结果，系统的超调量小，响应时间快，系统运行稳定，在加入随即干扰之后能快速回到稳态，实现了pH值的过程控制优化。24471
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毕业论文关键词： pH值控制；PI控制；非线性；滴定曲线
Design and Simulation of pH control system
Abstract：If present in the pharmaceutical industry, food production, waste water treatment and other production process, changes in pH have a huge impact on the physical and chemical properties of the solution will be, pH monitoring and control of the production process is an important part can not be ignored. Industrial chemical waste in the production process, most of the acidic and alkaline waste, if not directly discharged through the process and will be greatly damaged local ecological environment and living species, therefore the pH must be treated meet the state's emission standards before being discharged. In this paper, by simulating the pH titration curve becomes linear approximation of nonlinear problems make problems, the pH value of the acid solution into the control flow, the use of proportional integral control and simulation using Matlab software. According to the simulation results, the overshoot is small, fast response time, the system is stable, adding immediately after the disturbance can quickly return to steady state, to achieve a pH in the process control optimization.
Keywords：pH control; PI control; nonlinear; titration curve
目录
1. 绪论 1
1.1 课题背景及其研究意义 1
1.2 课题研究目的 3
1.3 国内外研究现状及发展趋势 3
1.4 Matlab仿真软件简介 6
2.被控对象系统分析 11
2.1 被控对象特性分析 11
2.2 控制方案分析 11
3. 控制系统设计与参数整定 12
3.1 PID控制原理 12
3.2控制系统指标 16
3.3 参数整定 17
4.控制系统仿真 19
5.总结 24
1.绪论
1.1 课题背景及其研究意义
随着我国工业的发展，工业废水的排放量日益增加，达不到排放标准的工业废水排入水体后，会污染地表水和地下水。水体一旦受到污染，要想在短时间内恢复到原来的状态是不容易的。水体受到污染后，不仅会使其水质不符合饮用水、渔业用水的标准，还会使地下水中的化学有害物质和硬度增加，影响地下水的利用。我国的水资源并不丰富，若按人口平均占有径流量计算，只相当于世界人均值的四分之一。而地表水和地下水的污染，将进一步使可供利用的水资源数量日益减少，势必影响工农渔业生产，直接或间接地给人民生活和身体健康带来危害。
工业废水的分类：
工业企业各行业生产过程中排出的废水，统称工业废水，其中包括生产废水、冷却水和生活废水3种。
1、按行业的产品加工对象分类。如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、制革废水、农药废水、化学肥料废水等。