流动反应系统温度压力控制技术的研究

摘要

流动反应系统主要用于地壳深部高温高压极端状态下水岩相互作用及矿物新特性实验的模拟研究。运用流动反应系统进行实验模拟研究目前已趋于普遍，因此对于流动反应系统温度压力控制技术的研究有着重要的意义，关系到水岩作用等模拟实验的成败。
　　本文从流动反应控制系统的硬件设计，控制算法研究，软件实现等角度来论述。重点对流动反应系统温度压力控制算法进行了深入的研究。鉴于流动反应系统中的温度控制系统和压力控制系统的对象具有时变、非线性、复杂性等特点，在控制算法的选择上，首先研究了传统的PID控制算法，然后研究了智能控制算法中的模糊控制算法、免疫算法，最后综合各自优缺点，在PID算法的基础上采用参数自整定模糊PID控制、模糊免疫PID控制。在Matlab环境下进行仿真实验，比较了各种控制算法的控制效果，仿真实验表明模糊免疫PID控制的效果最佳。本文的创新之处是在流动反应控制系统对象辨识模型的基础上，利用拟人控制的思想分段控制，根据对象的动态特征判断所处的段，对不同的段采用不同的控制参数。所设计的控制系统的性能满足了控制要求。

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第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状及水平

1.3 课题研究的主要内容及组织机构

第二章 流动反应系统原理及结构

2.1 流动反应系统原理

2.2 流动反应系统结构

2.3 本章小结

第三章 流动反应控制系统设计及对象性能试验研究

3.1 对象性能测试

3.2 流动反应控制系统硬件设计

3.3 流动反应控制系统软件设计

3.4 本章小结

第四章 系统控制算法的研究

4.1 传统控制算法的介绍

4.2 智能控制算法的介绍

4.3 模糊控制算法原理

4.4 参数自整定模糊 PID 控制原理

4.5 模糊免疫PID控制原理

4.6 本章小结

第五章 控制算法仿真及验证

5.1 控制算法仿真及分析

5.2 控制算法在一阶系统及二阶大惯性系统上的验证

5.3 控制算法在流动反应控制系统上的仿真实验研究和分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 后续工作展望

致谢

参考文献

附 录

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