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课程设计 PH控制系统 共12页，3031字。
一、设计任务书
1. 题目
PH控制系统
2. 设计要求
①设计义某化工过程中废液中和的pH控制系统；
②对控制系统稳定性进行分析；
③对控制系统的参数进行整定；
④控制系统Simulink仿真。
3 . 仪器设备
A3000现场控制系统，pH控制系统。
二、基本原理
pH控制系统子工业，尤其是化工等行业，应用非常广泛。利用pH控制可以实现化工过程的正常生产过程、造纸厂等化工厂废液达标排放等。
1. pH的特点
PH控制系统的主要方式有：有一种碱（或酸）滴定另一种物质使pH值保持在某一值上；对两种分别呈酸性和碱性物质的流量进行控制使pH值保持在某一值上；控制两种物质使混合溶液保持在一定的pH值上。
PH控制和其他控制参数的不同主要有以下两点：
PH滴定曲线的高度非线性；
滴定过程的测量纯滞后特性。
图01为典型的酸碱滴定特性曲线。
从图01知，溶液的pH值随中和流量非线性变化。 图01 典型的酸碱滴定特性曲线
显然在控制系统中将pH值的变化转化为中和反应
酸碱的控制流量变化，是根据滴定特性曲线进行的。
将滴定特性曲线转化为酸碱流量变化规律的方法主要有三种：
利用非线性阀补偿过程的非线性；
采用三段式滴定调节器，用三条相接的线性段代替非线性滴定曲线；
采用滴定曲线的非线性调节器精确描述滴定曲线。
随着技术的进步，利用非线性阀补偿滴定曲线非线性用的越来越少；而基于计算机功能元器件或计算机的第二种方法和第三种方法应用越来越多。
对滞后的补偿常采用以下三种方法：
微分Smith补偿方法，由于该方法本身适应能力较差，较少使用；
改进的Smith补偿方法；
自适应方法，应用较多的是增益自适应的Smith法。
为了提高控制系统的误差跟踪能力，pH控制系统经常采用的控制策略是PI或PID，不能采用P调节。