一、A/O工艺中溶氧控制策略及其模糊控制器的设计（论文文献综述）
杨至诚,李斌,曹一凡[1]（2021）在《用于精准曝气的模糊PID控制器设计研究》文中研究指明污水处理厂生物池溶解氧的精准控制,对污水处理厂稳定、达标运行,降低能耗药耗具有重要意义。为解决常规PID控制器在针对例如污水处理曝气系统等具有大时滞、强耦合、多参数等特点的系统时控制性能较差的问题,文章将模糊控制理论和PID控制器结合起来,构建可以自调整参数的模糊PID控制器。现场验证后,和目前使用的控制策略相比,模糊PID控制器在污水处理厂节能降耗方面效果显着。
何元浦,范海涛,刘国华,齐鲁,徐相龙,邵宇婷,王洪臣[2]（2021）在《污水生物处理过程中曝气控制策略的研究进展及趋势》文中进行了进一步梳理曝气环节是活性污泥法的重要单元,也是能耗最大的单元,为污染物的好氧生化处理提供所必需的氧气。曝气控制的研究对于出水水质的提高和运营成本的节省具有重要意义。随着污水处理技术的发展,曝气控制也越来越精细化。其中,传统曝气控制系统以反馈微调为核心,新型曝气控制系统包括以模型计算为核心的精确曝气控制和以规则推理为核心的智能曝气控制。针对上述控制系统的运作规律、实现方式进行综述;对现有的曝气控制系统进行评价,从控制参数、控制方式、硬件和软件等方面提出优化建议,并对曝气控制系统的前景进行展望。
杨至诚[3]（2021）在《基于模糊控制的生物池精准曝气系统研究》文中提出随着国家对环境保护特别是水资源治理提出了更严格的标准以及人们观念的进步,各级政府对污水处理厂有了更高的要求。在保证出水水质达标的前提下,降低能耗和节约运行成本成为现阶段污水处理厂优化改进的目标。污水处理厂的核心部分是生物池,生物池运行在更优状态可以帮助污水处理厂稳定运行效果,降低运行成本。本文以包头市某污水厂为研究对象,设计了一套生物池精准曝气系统。该系统在活性污泥1号模型的指导下,构建该厂二级处理阶段的数学模型,同时,选择模糊自适应PID控制器对生物池上菱形阀进行控制,通过实验对比,验证该系统的实际运行效果。本文的主要研究内容如下:（1）本文以活性污泥1号模型为参考,构建包头市某污水厂二级处理阶段的数学模型,并通过C语言脚本将模型予以实现。模型对该厂二级处理阶段各反应过程、各组分的转化情况进行合理的描述。在Wincc软件中编写程序,对建立好的数学模型进行算法实现。（2）由于生物池内溶解氧的主要来源为鼓风曝气,因此对生物池中各个空气廊道上菱形阀的精准控制对控制生物池中溶解氧的含量十分重要。本文使用模糊自适应PID控制器实现对菱形阀的控制。同时在空气总管上安装压力计,设定压力不变,使用PID控制器进行控制。（3）硬件选择上,该系统主要使用PLC做为控制设备,同时在生物池上安装在线检测仪表,对生物池的状态进行实时监测,为系统的运行提供必要的数据。（4）实验结果表明,该系统能够有效的提升该污水处理厂的运行效率,出水水质受进水水质影响减小,同时鼓风曝气阶段成本有9%左右的下降,按照该厂设定进水量计算,每年鼓风曝气阶段运行成本下降约14.3万元。
杨光远[4]（2021）在《柔性超声振动辅助加工系统的设计及实验研究》文中认为光学镜片、大型反射镜、精密轴承、仿生骨骼、涡轮机叶片、半导体器件等多种关键零部件影响着国民生活、国防事业与科技发展。提高核心零部件制造能力的关键在于提高技术与装备能力。以超声技术与磁流变技术为代表的先进加工技术与多种学科进行融合,分别在一定程度上提高了零件的表面精度与加工效率。超声加工技术具有高频冲击与断续切削特性,不仅能改善工件表面质量,还能改变其应力分布与减少热量产生。超声振动加工技术常用于刚性接触加工,在进行确定性抛光时求解力位耦合问题较难。因此本文主要关注在柔性控制方案下,超声振动辅助旋转加工技术的可行性,设计并制造了一套柔性超声振动加工装置,实现了垂直于端面的超声振动辅助旋转加工功能,开发控制程序,分别从理论与实验方面研究与证明了方案的可行性与装置的可靠性。（1）进行了工具系统的设计、分析与制造标定工作:应用小变形的欧拉伯努利梁理论建立不同典型圆锥曲线切口柔性铰链的柔度系数矩阵方程。应用弹性力学、塑性力学与断裂力学知识与有限元计算方法对装置结构件进行强度校核与模态分析,验证装置的结构可靠性。通过实验测试标定不同柔性铰链在不同超声电源输出下的振动输出大小。搭建气动系统的电气回路,标定关键元器件的输出精度,求得传感器输出补偿常数。（2）搭建了工具系统的控制程序:通过MATLAB/Simulink中的RTW平台建立控制系统与上位机的信道,设计一定脉冲移位周期与幅值的M序列输入信号辨识气动系统模型,获得气动系统的二阶传递函数表达式。使用遗传算法对所搭建的PID控制器进行优化,编写适用于二阶系统的控制器参数优化用户程序,简化参数整定流程。搭建了具有参数自动修正功能的自适应控制器,其可实时调整参数以适应不同工作状态。最后在不同输入信号下对比验证不同控制器的输出性能。（3）建立了材料去除模型与三维有限元仿真模型:推导超声振动与传统加工下的单磨粒去除几何模型,分析超声振动下的材料去除量与传统加工去除量的差别。使用有限元数值计算软件建立磨粒切削铝合金工件的有限元模型,以单因素试验法模拟传统加工与超声振动在不同工艺参数下的切削力,材料去除量,应力与温度变化规律。以Preston方程为基础分析柱形抛光头分别在具有轴向振动与无振动的情况下的理想去除函数。（4）使用工具系统完成了多组去除实验研究:验证工具系统的稳定性与可靠性,分析传统与超声振动加工方式之间的差异性。使用工具系统将铝合金工件的表面粗糙度降为10nm以下,进行单磨粒的低速刻划实验,从力学行为,切屑流动与去除深度等方面分析超声振动辅助刻划与传统刻划之间差异性。以单因素实验法分析一定压力下超声振动磨削与传统磨削的材料去除量以及去除量受工艺参数的影响规律及显着程度。以正交试验法分别展开红刚玉与羊毛工具头对铝合金工件的磨削与抛光实验,以田口分析法分析超声振动对不同工具头所加工工件的表面质量影响。
张兴拓[5]（2021）在《2-6英寸立式氢化物气相外延设备控制系统研究与设计》文中研究表明氮化镓在5G基站建设等方面存在着不可或缺的作用,我国迫切需要在国产氮化镓生长设备上取得突破。选题来源于国家重点研发计划,本文重点研究多种尺寸如2英寸、4英寸、以及大尺寸6英寸氮化镓以及氧化镓衬底材料制备的关键控制技术,主要进行立式HVPE设备自动化控制系统的设计、研究和调试,满足氮化镓或者氧化镓衬底材料的实际生长需求。在氮化镓或氧化镓衬底材料的生长过程中,生长环境十分复杂,生长温区温度要求十分苛刻,生长条件需要控制的相对比较完善,才能生长出符合的高质量衬底。因此针对上述要求,本论文对衬底相关生长条件进行了深入的研究与分析,设计了一套立式HVPE设备的自动化控制系统,并对控制系统按照功能分为多个子系统进行单独研究与设计,对各个子系统相互之间的关联也进行了相关研究与设计。设计具有易操作界面的上位监控与功能完善的PLC控制程序,实现对生长过程各种参数的设置及控制,实现对温度、气体质量流量、压力、运动、水冷却以及尾气处理等进行整体协调控制。分析多温区温度相关影响因素,设计针对于立式HVPE反应炉生长衬底工艺的多温区温度控制子系统。对实际生长过程中不同温区温度数据实时测温建模,采用模糊RBF神经网络PID,对立式HVPE反应炉温区温度进行分析控制,使相应温区温度能够按照生长设定参数进行及时性的变化,并且具有较高的鲁棒性。在HVPE氮化镓或氧化镓生长设备中对衬底实现平稳升降,衬底托盘转速进行精确控制,实现运动控制子系统的优化控制对于单晶衬底的高质量生长和HVPE反应炉的高效稳定运行具有重要意义。本文对衬底托盘旋转升降运动控制系统进行了分析与设计,托盘采用可放置多种尺寸衬底的石英设计而成。升降部分采用双电机协同控制策略,通过对其进行理论仿真分析,仿真效果表明两个电机具有很好的同步性能。
段华彪[6]（2021）在《基于灰色预测和模糊控制的微藻培养系统研究》文中研究表明微藻资源的开发利用在许多行业内都备受关注,在众多领域都有着重点的研究和应用。但影响微藻生长的因素繁多,人工培养技术等问题限制了微藻的产业化发展,微藻产业的规模和产量远远满足不了市场需求。为了提高人工培养微藻的产量和效率,国内外研究人员从多种角度研究微藻的培养条件,并设计了不同功能的光生物反应器,针对性地解决微藻培养问题。微藻的生物活性注定了其生长过程的复杂多变,在适宜的生长环境下还需要及时地补充营养物质以维持连续高效的培养,微藻消耗培养基积累的溶解氧含量过高又会抑制生长,人为分析判断添加培养基难免存在准确性低和工作量大的问题,而利用当今先进的控制技术设计自动化的培养仪器设备,并在其控制系统中加入智能算法来提高控制效果,为微藻的连续高效培养提供了可行的解决思路。本文在前人对光生物反应器和智能算法的研究基础上,设计了微藻培养设备及其控制系统,具体内容如下:首先,分析调研微藻培养的技术和仪器设备,以雨生红球藻的培养研究数据为基础,设计了能为微藻生长提供适宜条件的培养设备,并针对培养基的添加和溶解氧的控制设计控制系统。基于对微藻生长过程中溶解氧含量控制的机理,并用具体实验计算和验证,建立了自动培养时微藻培养基和溶解氧的控制系统模型。第二,根据藻液中溶解氧的控制需求,分析灰色预测和模糊控制算法,针对微藻生长规律设置控制策略,建立模糊PID控制器,并针对其存在的不足,设计了将灰色预测方法与模糊控制策略结合改进的控制器。第三,利用Simulink仿真工具,搭建出设计的控制器模型,分别设置参数进行仿真运行,对比分析运行效果,验证了加入灰色预测的模糊PID控制具有更好的控制效果和更高的稳定性,满足微藻培养系统的设计需求和目标。最后,为验证控制器仿真的结果在实际应用中的效果,搭建完备的系统硬件,将控制算法加入系统控制中,设计对比实验,测量数据并对比分析,验证了加入控制器的自动培养方式的优越性能。
窦中广[7]（2021）在《污水处理控制系统设计与应用研究》文中提出如今水污染是重要的环境问题,人们对污水处理技术日益重视,但污水处理过程复杂多变,关键处理环节生物反应池中溶解氧浓度控制精度不高,影响处理效果。因此,改善污水处理过程的控制效果,是污水处理控制系统发展的方向。在此背景下,本文以污水处理厂为研究对象,分析并设计开发了污水处理控制系统。以污水处理系统实际项目为背景,对处理流程及常用工艺进行分析。根据控制系统功能需求,制定系统总体设计方案,并据此完成控制系统硬件选型与配置设计、上位机监控界面的组态、可编程控制器程序的开发。针对生物反应池溶解氧浓度控制的问题展开研究。溶解氧浓度是否稳定,直接影响出水水质。常规PID控制方法难以实现对设定值的精准、快速跟踪,因此提出一种以优化的径向基神经网络为基础的预测控制策略,利用神经网络非线性映射能力在模型预测上的优势,结合预测控制的思想,通过预测未来时刻水体中溶解氧浓度值,并根据实时监测浓度进行反馈校正、滚动优化得出最优控制量,最后由PLC控制曝气风机,调节溶解氧浓度。仿真结果表明,改进后的控制策略对溶解氧浓度的控制效果优于常规PID控制。将开发的污水处理系统应用于项目现场,经调试后投入实际运行,满足项目需求。同时,通过OPC通讯协议,实现MATLAB与控制系统上位机数据交互,将本文提出的预测控制策略应用于现场,并验证其对溶解氧浓度的控制效果。实际运行结果表明,与传统PID控制相比,优化的径向基神经网络为基础的预测控制策略能够快速准确地跟踪溶解氧浓度的变化,使其维持在设定值,保证了污水处理质量。
金涛[8]（2020）在《基于PLC的污水处理控制系统设计》文中认为随着经济的日益发展,人民的生活水平越来越高,城市规模的不断扩大,产生的水污染问题越来越严重。针对水污染造成的环境问题,目前迫切需要研究一套高效、安全、稳定的污水处理控制系统。根据污水处理的要求,对污水处理的三个阶段进行了分析,设计了一套针对生活污水使用恒水位SBR工艺的污水处理控制系统。下位机选用西门子S7-300PLC作为控制主站,ET200M和G120变频器作为控制从站,主从站之间的通讯采用PROFIBUS-DP网络,组成了分布式I/O控制系统;上位机选用西门子工控机,上位机与下位机之间的通讯采用PROFINET网络,能够实现上位机和下位机之间的快速通讯。软件设计中监控部分选用WinCC组态软件构建上位机的监控画面;硬件组态和控制程序部分使用TIA博途软件对系统的硬件进行组态,编写了各个控制环节的PLC控制程序。针对传统污水处理曝气过程中污水溶解氧浓度难以准确控制的问题,提出了利用模糊自适应PID算法来控制风机的转速,从而实现对溶解氧浓度的精准控制。本次设计污水处理自动控制系统结合了最新的PLC控制技术和最新的污水处理工艺,实现了整个污水处理过程的自动控制,并且能实时监控各个环节的运行状况,能及时发现故障并处理,稳定、高效、节能,完美地满足了污水处理的要求。
宁楠[9]（2020）在《污水处理过程溶解氧浓度优化控制方法研究》文中指出在污水生化处理过程中,溶解氧（dissolved oxygen,DO）浓度作为决定出水水质优劣程度的重要组分,过高或过低均会对污水处理效果产生较大影响,它可以直观、及时地反映系统的运行情况,同时会直接影响污水处理的效率及过程能耗。其控制难点在于污水处理过程涉及机理繁琐的生化反应,导致溶解氧浓度控制具有大时变、强耦合及非线性等特征,由于生化过程中发生了许多复杂的生物—化学反应、实际运行工况多、入水流量波动、污染物浓度变化等原因,产生了许多不可测干扰因素,这些情况均会增加系统的不确定性,常规控制策略难以满足期望的控制要求,针对上述问题,本文以活性污泥法污水处理过程为研究对象,在深入分析过程机理的基础上,建立了活性污泥1号简化模型,研究污水处理生化过程溶解氧浓度的优化控制方法,为提高污水处理效果提供理论支持,实现污水处理生产过程节能降耗的全局优化提供技术保障。针对上述目标本文完成的主要研究内容如下:首先,本文详尽分析了活性污泥法污水处理过程的工艺机理,研究了活性污泥1号模型（Activated Sludge Model No.1,ASM1）的组分、反应过程、化学计量常数与动力学参数间的联系,同时根据ASM1模型对过程作出合理简化,建立了系统数学模型,为后续研究奠定了理论基础。其次,介绍了内模控制的原理及特征,分析了其优势与不足,针对不足,提出了二自由度内模控制,设计了二自由度内模控制器,理论证明了其稳态特征,分析了其优势与不足,针对其控制器滤波参数不变,当被控模型不匹配时,影响系统性能的不足,提出采用神经元活跃度与激活强度在线动态增减模糊神经网络的规则层神经元的方法动态调整滤波参数,设计了一种改进型模糊神经网络二自由内模控制器,进行了对比仿真分析,验证了采用此控制方法控制污水生化处理过程溶解氧浓度的合理性。再次,介绍了BSM1基准仿真平台的结构、特点及其包含的关键参数信息,并着重对生化反应池模型、二沉池模型的结构和工作特点与入水动态特性作出了分析,给出了BSM1模型中的评价标准,并利用MATLAB搭建了污水处理过程仿真平台,分别在BSM1平台内的晴朗、降雨以及暴雨3种天气条件下对溶解氧浓度进行三种控制方法的跟踪控制,仿真结果表明,相比PID、IMC控制器,本文所提控制方法的控制精度更高,扰动抑制性能更好。最后,研制了污水生化处理过程溶解氧浓度控制系统,进行了硬件和软件两部分的设计,控制系统采用双层结构:上层为监控层,采用MCGS组态软件建立了用户监控界面,可以完成对下层设备直接控制、参数的实时监测与报警等功能;下位机采用西门子S7-200系列PLC作为控制核心,用于检测数据,同时将检测数据送入控制中心实现运算处理,将控制数据传送给变频器,通过变频器控制鼓风机的转速对曝气池的输气量作出调节,进而控制曝气池中溶解氧浓度,该系统为控制方法的实现提供了硬件操作平台。
孙晨光[10]（2020）在《宽厚板多点柔性压力矫直机液压系统仿真研究》文中研究表明随着国家工业化建设的推进,市场对于宽厚板的需求不断增大。由于板厚导致轧制及冷却过程不均匀,宽厚板往往存在单方向弯曲,不符合工业需求。宽厚板难以用辊式矫直机加工,国内压力矫直机普遍为可移动压头式单缸大液压机,全凭工人经验矫直,自动化程度低。对此有学者提出,可以利用上下矩阵式交错排布的多压头矫直方式,矫直任意弯曲的宽厚板。通过激光检测器测量待矫直宽厚板板形,经过数据计算分配压下策略和压下量,可提高自动化程度。本文在此基础上,从该种矫直方案出发,设计多点柔性压力矫直设备液压系统,并对矫直过程中可能存在的问题做了理论分析和优化,以MATLAB/Simulink为工具,进行了仿真研究。本文以多点柔性压力矫直理论为基础,通过ABAQUS仿真获取典型工况下矫直负载力特性,以此为依据设计了多点柔性压力矫直设备液压系统。该液压系统为各液压缸单独控制的多缸并联系统,以恒压变量泵为液压能源,以伺服阀为控制元件,以液压缸位移为反馈量进行闭环控制。在分析液压系统性能的过程中,首先建立了阀控非对称缸单元数学模型,通过MATLAB/Simulink模拟系统在不同工况下的响应过程,确保系统满足矫直工艺需求。对压头质量、液压缸活塞初始位置、宽厚板刚度等未定变量的影响做了仿真定性分析,引入灵敏度概念对系统各参数变化的影响进行定量分析,以此作为系统优化的依据。其中宽厚板刚度为主要变量,为探究其影响机理对系统进行了频域分析。对多缸同时工作可能遇到的干扰进行了多角度分析,认为干扰主要来自于机架变形和宽厚板变形引起的液压缸之间的干扰力。提出了机架变形补偿策略。利用模糊理论修正PI控制器参数,在一定程度上提高了系统的动态响应性能和鲁棒性。将负载干扰力用于前馈补偿,与位移反馈组成复合控制系统,有效提高了系统抗干扰能力。
二、A/O工艺中溶氧控制策略及其模糊控制器的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、A/O工艺中溶氧控制策略及其模糊控制器的设计（论文提纲范文）
（1）用于精准曝气的模糊PID控制器设计研究（论文提纲范文）
| 1 污水处理工艺 |
| 1.1 污水处理工艺流程 |
| 1.2 A2O工艺的介绍 |
| 1.3 生物池曝气模型介绍 |
| 1.4 控制系统介绍 |
| 2 模糊自适应PID控制器的设计 |
| 2.1 模糊自适应PID控制器简介 |
| 2.2 模糊自适应PID控制器设计步骤 |
| 2.2.1 输入输出模糊化 |
| 2.2.2 制定模糊控制规则 |
| 2.2.3 模糊量的清晰化 |
| 3 控制效果验证 |
| 3.1 控制算法实现 |
| 3.2 现场试验验证 |
| 4 结束语 |
（2）污水生物处理过程中曝气控制策略的研究进展及趋势（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 传统曝气控制系统 |
| 1.1 DO-风机风量调控策略 |
| 1.2 DO-阀门-风机风量调控策略 |
| 1.3 氨氮-阀门-风机风量调控策略 |
| 2 新型曝气控制系统 |
| 2.1 精确曝气控制系统 |
| 2.1.1 DO模型-阀门-风机风量调控策略 |
| 2.1.2 氨氮模型-阀门-风机风量调控策略 |
| 2.1.3 OUR、OTE模型-阀门-风机风量调控策略 |
| 2.2 智能曝气控制系统 |
| 2.3 小 结 |
| 3 对现有曝气控制系统的评价及优化建议 |
| 1) 控制参数。 |
| 2) 控制方式。 |
| 3) 硬件和软件。 |
| 4 展 望 |
（3）基于模糊控制的生物池精准曝气系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外污水处理研究现状 |
| 1.2.1 国外污水处理研究现状 |
| 1.2.2 国内污水处理研究现状 |
| 1.2.3 城市污水的主要特征 |
| 1.3 曝气控制系统研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第2章 污水处理工艺过程和ASM系列模型介绍 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 污水评价指标 |
| 2.3 工艺流程的组成 |
| 2.3.1 一级处理 |
| 2.3.2 二级处理 |
| 2.3.3 三级处理 |
| 2.4 ASM系列模型 |
| 2.4.1 活性污泥1 号模型 |
| 2.4.2 活性污泥2 号模型 |
| 2.4.3 活性污泥3 号模型 |
| 2.4.4 三种模型的比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 生物池精准曝气系统设计 |
| 3.1 污水厂基本情况介绍 |
| 3.2 生物池溶解氧计算系统硬件设计 |
| 3.3 生物池溶解氧控制系统硬件设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 某污水厂二级处理段模型的建立 |
| 4.1 生物池数学模型 |
| 4.1.1 化学计量系数 |
| 4.1.2 动力学参数 |
| 4.1.3 模型反应过程 |
| 4.1.4 表观转化速率 |
| 4.2 二沉池数学模型构建 |
| 4.3 活性污泥模型的实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 模糊控制原理分析和模型构建和仿真 |
| 5.1 常规PID控制 |
| 5.2 模糊控制理论 |
| 5.2.1 模糊控制器结构及其基本原理 |
| 5.2.2 模糊控制器的类型 |
| 5.3 模糊自适应PID控制器 |
| 5.3.1 模糊自适应PID控制器的系统结构 |
| 5.3.2 模糊自适应PID控制器设计 |
| 5.3.3 PID控制器初始参数的确定 |
| 5.3.4 输入输出变量隶属度函数的确定 |
| 5.3.5 模糊控制规则 |
| 5.3.6 解模糊控制规则选择 |
| 5.4 模糊自适应PID控制器在PLC中的实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 实验结果分析 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）柔性超声振动辅助加工系统的设计及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 超声振动辅助加工技术研究进展 |
| 1.3 超声振动辅助加工装置研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 柔性超声振动加工装置设计 |
| 2.1 装置结构及工作原理 |
| 2.1.1 装置系统结构及硬件组成 |
| 2.1.2 装置工作原理 |
| 2.2 双超声激励工具头的运动轨迹 |
| 2.3 超声振动装置研究 |
| 2.3.1 单轴典型柔性铰链柔度分析 |
| 2.3.2 柔性铰链的设计及静力分析 |
| 2.3.3 柔性铰链的动力学分析 |
| 2.3.4 柔性铰链的性能测试 |
| 2.4 气动系统设计 |
| 2.4.1 气动系统装置及技术参数 |
| 2.4.2 气动系统硬件及标定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 柔性超声振动装置的控制理论与实验 |
| 3.1 气动系统控制原理与系统模型建立 |
| 3.2 系统控制流程与控制器设计原理 |
| 3.2.1 系统模型辨识 |
| 3.3 气动系统控制策略 |
| 3.3.1 遗传算法PID控制器设计 |
| 3.3.2 模糊在线优化PID控制器设计 |
| 3.4 气动系统控制实验研究 |
| 3.4.1 不同幅值阶跃信号实验 |
| 3.4.2 不等宽方波信号实验 |
| 3.4.3 斜坡信号实验 |
| 3.4.4 正弦信号实验 |
| 3.4.5 实验结论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 超声振动辅助加工去除机理研究 |
| 4.1 旋转超声振动单磨粒几何模型 |
| 4.2 单磨粒中高速切削数值模型 |
| 4.2.1 单磨粒切削物理模型与力学模型 |
| 4.2.2 数值仿真试验方案设计 |
| 4.3 单磨粒切削试验结果分析 |
| 4.3.1 单磨粒切削力 |
| 4.3.2 高频振动特性与应力分布 |
| 4.3.3 材料去除量 |
| 4.3.4 温度变化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于超声振动辅助加工工具系统的实验研究 |
| 5.1 实验装置与工件材料制备 |
| 5.2 超声振动辅助单磨粒刻划实验研究 |
| 5.2.1 实验设计 |
| 5.2.2 实验结果分析 |
| 5.3 超声振动辅助端面磨削去除实验研究 |
| 5.3.1 超声振动辅助加工去除函数 |
| 5.3.2 实验设计 |
| 5.3.3 实验结果分析 |
| 5.4 超声振动辅助端面磨抛表面质量研究 |
| 5.4.1 表面质量评价 |
| 5.4.2 实验设计 |
| 5.4.3 实验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 不同切口柔性铰链柔度计算公式 |
| 附录二 单磨粒传统加工与超声振动仿真结果 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）2-6英寸立式氢化物气相外延设备控制系统研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 应用现状 |
| 1.3 研究内容与结构安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文章节安排 |
| 第2章 控制系统总体介绍 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 HVPE技术介绍 |
| 2.2.1 主流HVPE设备类型 |
| 2.2.2 生长工艺流程 |
| 2.3 立式HVPE设备整体控制介绍 |
| 2.4 子系统间关联介绍 |
| 2.4.1 炉体压力子系统与反应气体子系统 |
| 2.4.2 炉体水冷子系统与反应废气尾气处理子系统 |
| 2.5 安全、报警等其余配套子系统设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 炉体多温区温度控制部分研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 反应炉三温区设计 |
| 3.3 炉体温度控制对象建模分析 |
| 3.4 模糊自适应PID控制基本理论 |
| 3.5 模糊RBF神经网络的PID控制 |
| 3.5.1 RBF神经网络结构与原理 |
| 3.5.2 模糊RBF神经网络结构与原理 |
| 3.5.3 模糊RBF神经网络PID控制器设计 |
| 3.6 MATLAB仿真与结果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 衬底托盘旋转升降运动控制部分研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 运动控制子系统结构设计 |
| 4.3 双电机协同控制功能实现 |
| 4.4 交流伺服电机数学模型 |
| 4.4.1 伺服电机数学模型的建立 |
| 4.4.2 伺服电机三闭环结构模型 |
| 4.5 升降运动双电机协同控制 |
| 4.5.1 双电机并行控制策略 |
| 4.5.2 双电机交叉耦合控制策略 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 立式HVPE设备控制系统开发与实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统开发环境配置 |
| 5.3 控制系统软件相关设计 |
| 5.3.1 运动控制相关软件设计 |
| 5.3.2 温度控制相关软件设计 |
| 5.3.3 其他软件功能设计 |
| 5.4 控制系统上位监控界面设计 |
| 5.4.1 主要监控功能设计 |
| 5.4.2 主要监控操作界面 |
| 5.5 主要子模块工作流程 |
| 5.5.1 多温区温度控制流程 |
| 5.5.2 衬底托盘旋转升降运动控制流程 |
| 5.5.3 反应气体控制流程 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间主要发表的学术成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）基于灰色预测和模糊控制的微藻培养系统研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 微藻培养系统研究现状 |
| 1.2.2 灰色系统预测的研究现状 |
| 1.2.3 模糊控制的研究现状 |
| 1.3 研究内容和结构安排 |
| 第2章 微藻培养系统设计与模型建立 |
| 2.1 微藻培养系统 |
| 2.1.1 微藻培养系统总体设计 |
| 2.1.2 微藻培养柜 |
| 2.1.3 光照补充系统 |
| 2.1.4 温度交换系统 |
| 2.1.5 藻液循环系统 |
| 2.1.6 监测控制系统 |
| 2.1.7 培养基补充系统 |
| 2.2 微藻溶解氧控制模型建立 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 微藻培养系统控制器设计 |
| 3.1 灰色系统原理 |
| 3.1.1 灰色预测模型 |
| 3.1.2 灰色预测控制 |
| 3.2 模糊控制原理 |
| 3.2.1 模糊控制基本结构 |
| 3.2.2 模糊控制器设计 |
| 3.3 模糊PID控制器 |
| 3.3.1 模糊PID控制器原理 |
| 3.3.2 模糊PID控制器设计 |
| 3.4 灰色预测模糊控制器设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 系统仿真设计 |
| 4.1 灰色预测模型检验 |
| 4.2 控制器仿真对比 |
| 4.2.1 PID控制仿真 |
| 4.2.2 模糊控制器仿真 |
| 4.2.3 模糊PID控制器仿真 |
| 4.2.4 灰色预测模糊PID控制器仿真 |
| 4.3 对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验验证 |
| 5.1 实验设备及材料 |
| 5.2 实验设计 |
| 5.2.1 实验环境设置 |
| 5.2.2 实验方案设计 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
（7）污水处理控制系统设计与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 污水处理控制系统研究现状 |
| 1.2.2 污水处理先进控制技术研究现状 |
| 1.2.3 曝气过程溶解氧控制研究现状 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 第二章 污水处理过程工艺分析与曝气系统建模 |
| 2.1 污水处理流程 |
| 2.2 活性污泥法基本工艺 |
| 2.2.1 AAO处理工艺 |
| 2.2.2 AAO_MBR工艺 |
| 2.2.3 污水处理过程各工艺环节 |
| 2.3 曝气系统工艺分析 |
| 2.3.1 曝气系统结构 |
| 2.3.2 鼓风曝气系统数学模型建立 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 优化的RBF神经网络预测控制 |
| 3.1 RBF神经网络及改进 |
| 3.1.1 RBF神经网络原理 |
| 3.1.2 改进粒子群算法 |
| 3.1.3 IPSO-RBF神经网络 |
| 3.1.4 仿真对比 |
| 3.2 预测控制 |
| 3.2.1 预测控制基本原理 |
| 3.2.2 神经网络预测控制 |
| 3.3 基于IPSO-RBF的溶解氧预测控制 |
| 3.3.1 一步预测 |
| 3.3.2 多步预测 |
| 3.3.3 反馈校正 |
| 3.3.4 滚动优化 |
| 3.3.5 仿真研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于PLC的污水处理控制系统硬件设计 |
| 4.1 控制系统整体设计 |
| 4.1.1 控制系统需求分析 |
| 4.1.2 控制系统设计原则与流程 |
| 4.1.3 控制系统网络结构 |
| 4.2 控制系统硬件选型 |
| 4.2.1 上位机 |
| 4.2.2 下位机 |
| 4.2.3 现场设备及仪表选型 |
| 4.2.4 控制柜设计 |
| 4.3 系统通讯设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 污水处理控制系统软件设计与实现 |
| 5.1 系统软件设计 |
| 5.2 上位机监控系统设计 |
| 5.2.1 上位机WinCC软件介绍 |
| 5.2.2 监控系统界面组态 |
| 5.3 下位机系统控制方案设计 |
| 5.3.1 控制模式设计 |
| 5.3.2 关键工艺控制程序开发 |
| 5.4 DO浓度预测控制实施 |
| 5.4.1 WinCC与MATLAB间OPC通信 |
| 5.4.2 运行效果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）基于PLC的污水处理控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外污水处理发展现状 |
| 1.2.1 国外污水处理发展现状 |
| 1.2.2 国内污水处理发展现状 |
| 1.3 污水处理工艺介绍 |
| 1.3.1 污水处理的三种方法 |
| 1.3.2 SBR工艺 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 系统总体控制方案 |
| 2.1 污水处理系统工艺流程 |
| 2.2 污水处理方法 |
| 2.3 污水处理各控制环节 |
| 2.3.1 污水预处理环节 |
| 2.3.2 污水处理环节 |
| 2.3.3 污泥处理环节 |
| 2.4 控制内容及要求 |
| 2.5 污水处理系统总体方案设计 |
| 2.5.1 现场总线技术 |
| 2.5.2 总体设计方案 |
| 3 溶解氧浓度的优化控制 |
| 3.1 数学模型的确定 |
| 3.2 PID控制器的设计 |
| 3.3 SMITH预估控制器的设计 |
| 3.4 模糊自适应PID控制器的设计 |
| 3.5 模糊自适应PID控制器建模 |
| 3.6 仿真结果分析 |
| 3.7 模糊自适应PID控制器在PLC中的实现 |
| 4 控制系统的硬件设计 |
| 4.1 PLC简介及相关模块选型 |
| 4.1.1 1#I/O站选型 |
| 4.1.2 2#I/O站选型 |
| 4.1.3 3#I/O站选型 |
| 4.1.4 4#I/O站选型 |
| 4.1.5 5#I/O站选型 |
| 4.2 上位机选型 |
| 4.3 变频器选型 |
| 4.4 仪表选型 |
| 4.4.1 仪表选型原则 |
| 4.4.2 本系统所用仪表 |
| 4.5 系统电气电路组成 |
| 4.5.1 供电电路 |
| 4.5.2 变频器风机控制电路 |
| 4.5.3 提升泵控制电路 |
| 4.5.4 温度检测回路设计 |
| 4.5.5 流量检测回路设计 |
| 4.5.6 液位检测控制回路设计 |
| 4.5.7 PH检测控制控制回路设计 |
| 4.5.8 SBR生化池溶解氧检测控制回路设计 |
| 5 污水处理自控系统软件实现 |
| 5.1 PLC控制系统软件设计 |
| 5.1.1 硬件组态的设置 |
| 5.1.2 各环节控制方案的设计 |
| 5.2 上位机监控层的设计 |
| 5.2.1 上位机与现场设备连接设置 |
| 5.2.2 监控画面的设计 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A PLC输入输出点 |
| 附录B PLC输入输出原理图 |
| 附录C 部分程序 |
| 在校研究成果 |
| 致谢 |
（9）污水处理过程溶解氧浓度优化控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景与研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 污水处理相关技术国内外发展现状 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 研究内容及结构安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 本文的结构安排 |
| 第2章 活性污泥法污水处理工艺机理及系统建模 |
| 2.1 活性污泥法污水处理基本工艺流程 |
| 2.2 活性污泥法污水处理的主要工艺参数 |
| 2.3 活性污泥法污水处理过程数学模型的建立 |
| 2.3.1 活性污泥法1号模型(ASM1) |
| 2.3.2 微生物模型方程的推导 |
| 2.3.3 曝气机理 |
| 2.3.4 简化的变参数活性污泥数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 污水生化处理过程溶解氧浓度优化控制方法研究 |
| 3.1 内模控制 |
| 3.1.1 内模控制结构 |
| 3.1.2 内模控制特性分析 |
| 3.1.3 内模控制的优势与不足分析 |
| 3.2 二自由度内模控制 |
| 3.2.1 二自由度内模控制器的设计 |
| 3.2.2 二自由度内模控制理论证明 |
| 3.2.3 二自由度内模控制仿真分析 |
| 3.2.4 二自由度内模控制优势与不足分析 |
| 3.3 模糊神经网络的改进 |
| 3.3.1 模糊控制 |
| 3.3.2 模糊神经网络 |
| 3.3.3 模糊神经网络的优势与不足分析 |
| 3.3.4 模糊神经网络的改进 |
| 3.3.5 模糊神经网络改进方法仿真分析 |
| 3.4 基于改进型模糊神经网络二自由度内模优化控制方法 |
| 3.4.1 优化控制结构及原理 |
| 3.4.2 优化控制方法仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 优化控制方法在国际基准仿真平台上的验证 |
| 4.1 国际基准BSM1仿真平台 |
| 4.1.1 生化池模型 |
| 4.1.2 二沉池模型 |
| 4.1.3 性能评价指标 |
| 4.2 国际基准BSM1仿真平台测试 |
| 4.3 仿真实验及结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 污水生化处理过程溶解氧浓度控制系统的实现 |
| 5.1 系统硬件电路 |
| 5.1.1 PLC控制器外围电路 |
| 5.1.2 检测电路 |
| 5.1.3 执行电路 |
| 5.1.4 显示面板 |
| 5.2 系统软件 |
| 5.2.1 主程序 |
| 5.2.2 控制子程序 |
| 5.2.3 初始化程序 |
| 5.3 监控系统 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结与前景展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 前景展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（10）宽厚板多点柔性压力矫直机液压系统仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的 |
| 1.2 矫直设备液压系统 |
| 1.2.1 矫直设备中的液压控制理论 |
| 1.2.2 相关液压技术研究现状 |
| 1.3 压力矫直机发展现状 |
| 1.3.1 国外发展现状 |
| 1.3.2 国内发展现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 多点柔性压力矫直机液压系统的设计与分析 |
| 2.1 多点柔性压力矫直工艺 |
| 2.1.1 多点柔性压力矫直原理 |
| 2.1.2 多点柔性压力矫直工况分析 |
| 2.2 矫直过程的负载分析 |
| 2.3 矫直机液压系统设计 |
| 2.4 液压系统数学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 液压系统性能研究 |
| 3.1 不同工况下执行器单元的输出响应 |
| 3.1.1 构建仿真模型 |
| 3.1.2 不同工况下的仿真分析 |
| 3.2 影响因素定性分析 |
| 3.3 影响因素定量分析 |
| 3.3.1 系统的状态空间表达 |
| 3.3.2 影响因素的灵敏度分析 |
| 3.4 负载刚度影响的频域分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 液压系统抗干扰设计 |
| 4.1 多缸工作时的扰动分析 |
| 4.2 基于模糊理论的自整定PI控制 |
| 4.2.1 模糊控制器的设计原理 |
| 4.2.2 模糊自整定PI控制器的设计 |
| 4.3 基于负载前馈的抗扰动复合控制 |
| 4.3.1 引入负载前馈的复合控制 |
| 4.3.2 状态观测器的设计 |
| 4.3.3 液压系统复合控制的仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
四、A/O工艺中溶氧控制策略及其模糊控制器的设计（论文参考文献）
- [1]用于精准曝气的模糊PID控制器设计研究[J]. 杨至诚,李斌,曹一凡. 工业计量, 2021(06)
- [2]污水生物处理过程中曝气控制策略的研究进展及趋势[J]. 何元浦,范海涛,刘国华,齐鲁,徐相龙,邵宇婷,王洪臣. 环境工程, 2021(06)
- [3]基于模糊控制的生物池精准曝气系统研究[D]. 杨至诚. 冶金自动化研究设计院, 2021(01)
- [4]柔性超声振动辅助加工系统的设计及实验研究[D]. 杨光远. 吉林大学, 2021
- [5]2-6英寸立式氢化物气相外延设备控制系统研究与设计[D]. 张兴拓. 山东大学, 2021(12)
- [6]基于灰色预测和模糊控制的微藻培养系统研究[D]. 段华彪. 天津职业技术师范大学, 2021(06)
- [7]污水处理控制系统设计与应用研究[D]. 窦中广. 天津工业大学, 2021(01)
- [8]基于PLC的污水处理控制系统设计[D]. 金涛. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [9]污水处理过程溶解氧浓度优化控制方法研究[D]. 宁楠. 长春工业大学, 2020(01)
- [10]宽厚板多点柔性压力矫直机液压系统仿真研究[D]. 孙晨光. 燕山大学, 2020(01)