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《湖南工业大学》 2011年
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基于嵌入式系统的水厂加氯智能控制系统

刘杰  
【摘要】:消毒是保证自来水水质关键的环节。目前在我国自来水消毒方式基本采用加氯消毒,出厂水中的余氯含量已成为衡量消毒效果的最重要指标。加氯消毒过程具有大时延、大时滞、时变性等特点且干扰因素诸多,主要干扰包括:水质、清水池进出口流量、清水池水位以及氯气投加量等,要实现对其良好的控制具有一定的难度。同时,由于技术难度大、资金不足等方面的原因,缺乏相应的检测仪表,加大了加氯控制的难度。 针对加氯过程的特点,提出了专家控制系统与模糊自整定PID控制器相结合的串级控制方案,可以解决加氯过程中的诸多问题。利用串级控制结构来实现对加氯不准的及时反馈修正,降低了大时延对系统的影响。氯气投加点到入口余氯采样点之间余氯变化复杂,加上水质突变与流量变化的干扰,传统的PID控制器难以得到满意的效果,采用模糊自整定PID控制器可以实现在线实时修正,减少干扰对系统的影响。同时当流量、水位等发生突变时,专家控制系统通过选取合理的控制参数,来消除这些因素对系统的冲击,有效的提高了控制品质。专家控制系统还具有自学习能力,能够对控制效果较好的参数进行专家系统机器学习,使控制系统能够适应各种自来水生产环境。 选用三星S3C2440A作为处理器,并与其他硬件部分结合构成了嵌入式硬件平台;采用开源的Linux作为嵌入式操作系统,实现了Linux嵌入式操作系统内核的裁剪、编译和移植,以及目标板驱动程序的移植。结合嵌入式控制器的软硬件平台,并在Qtopia和Qt/E嵌入式图形开发环境下,实现了加氯控制系统的界面设计与智能控制算法、AD转换、DA转换以及设备控制的C++程序。通过测试,基于嵌入式系统的水厂加氯智能控制系统能够实现对加氯过程的有效控制,具有一定的现实意义和可行性。
【学位授予单位】:湖南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU991.2

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 宋小伟;复杂多变运动控制器的研究与设计[D];西安工程大学;2018年
2 孙静;净水厂水处理控制系统的研究与应用[D];太原理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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1 宋玉玲;汽车主动悬架控制方法的仿真研究[D];西北农林科技大学;2017年
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【同被引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 栾伟;基于EtherCAT总线的多轴运动控制系统研究与开发[D];广东工业大学;2017年
2 许东伟;多轴数控系统的运动控制算法研究与开发[D];广东工业大学;2015年
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张翠平;某中厚板轧钢水处理控制系统工程实现及不同PLC间的通信[D];天津大学;2017年
2 裴亚迪;循环冷却水臭氧处理工艺测控系统的研究[D];大连理工大学;2016年
3 郑璟瑜;基于改进小波阈值去噪的无模型自适应控制抗噪方法[D];北京交通大学;2016年
【二级参考文献】
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5 傅中君;基于ARM的PDA软硬件平台设计[D];南京理工大学;2006年
6 武博;嵌入式小型工业监控系统的研究[D];西华大学;2006年
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9 李天佑;Linux文件系统应用[D];浙江大学;2006年
10 郭秋平;基于ARM系统的Linux平台移植研究[D];浙江大学;2006年
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