中药自动化制药过程中能效管理及优化控制策略研究

摘要

中国为中药生产大国，中药与人们生活息息相关，其产品质量问题日益受到人们的关注，同时中药生产过程中的能耗问题日益突出。因此，中药生产企业越来越重视对中药生产过程的能效管理及优化研究。建设中药制药过程能效管理系统有助于提高中药企业的信息化水平以及增强企业生产效率；研究中药制药优化控制策略，有利于提高中药原料的利用率，降低能耗，提高产品的质量以及竞争力，对中国的中药发展有着长远的重要意义。
　　本文所研究的中药生产过程监控及能效管理系统采用分布式、开放式结构设计，将中药生产的提取、浓缩、醇沉等工艺流程以及其他操作环节与工业网络技术相结合，分别从采集控制层、数据服务层、过程监控层和管理应用层四个方面对中药生产过程监控及能效管理系统进行了设计。实现了整个中药生产过程能耗信息实现自动采集、自动分析与自动管理，提高了现代化制药的信息化水平。
　　搭建好中药生产过程能效管理系统，然后对中药制药的首要环节也是关乎产品质量与能耗的提取工段进行生产优化控制策略研究，中药提取环节属于流程工业，根据其具有的非线性、大时滞、强耦合等复杂特性，提出采用混合智能优化控制策略，综合运用预设定模型、反馈补偿模型、前馈补偿模型以及浓度预报模型，对提取工段的最终控制目标提取率控制在预设范围内，从而提高中药提取环节的药材利用率，提高产品质量。

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第一章 绪论

1.1 我国中药制药现状

1.2 课题研究背景及意义

1.3 本文主要研究内容

第二章 中药生产工艺与系统总体设计

2.1 中药制药生产概述

2.2 中药制药工艺流程

2.3中药自动化制药设备

2.4 能效管理系统总体结构设计

2.5 本章小结

第三章 中药制药过程监控系统设计

3.1 数据采集控制层设计

3.2 数据存储层设计

3.3 过程监控层设计

3.4 本章小结

第四章 中药制药能效管理设计

4.1 能源管理体系

4.2 能效管理软件总体功能设计

4.3 用户管理

4.4 生产批次管理

4.5 能效评估

4.6 操作日志管理

4.7 本章小结

第五章 中药提取优化控制策略研究

5.1 提取过程数学描述

5.2 优化控制策略

5.3 提取过程优化仿真实验

5.4 本章小结

第六章 结论

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果