混凝剂加注自动控制方法的研究

摘要

本论文首先介绍了关于水处理技术的基本知识，在列举和分析了以往的混凝剂加注自动控制系统原理后，提出了一种新的混凝剂加注自动控制系统，并且详细阐述了其工作原理、总体设计和试验结果。 在给水处理中所形成的绒体颗粒图像由嵌入式系统构成的绒体图像采集传感器进行采样和处理，该传感器是由CCD摄像头和普通DSP(TMS320LF2812)组成。CCD摄像头传送出的视频信号被DSP的AD模块进行高速采样，采样后的图像数据存入内存SRAM。被采样的绒体图像通过DSP进行滤波增强、边缘检测、二值化、连通性判别等处理，得到绒体的参数，并计算出绒体的平均等效直径。接着通过单片机之间的相互通讯，把平均等效直径的数据传送给另一块单片机ARM7，再结合进水流量和沉淀池出水浊度等其他因素，采用串级控制、前馈控制、Smith预估和自适应PID等技术，计算得到混凝剂的最佳投加量。最后由ARM7输出信号控制加注泵投加混凝剂，以达到稳定沉淀水浊度的目的。 与传统的混凝剂加注控制系统相比，该系统具有控制滞后时间短，能够比较精确和全面地获得绒体的参数(例如数目、大小、周长等)，从而使绒体状态更能正确地反应出水浊度的情况。它还有自我学习和自我修正的功能，可以根据水质变化来自动调整控制参数，以满足控制系统的需要。由于本系统采用了嵌入式控制系统，比仅用计算机控制的系统可靠性高，故障率低，适用场合广。其扩展功能也较强，具有液晶显示，键盘输入等其他辅助功能，方便系统的运行和操作。 系统的软件设计采用模块化设计方法，采用C语言与DSP汇编语言相结合的方式，提高了程序的运行效率和可靠性，并且为后面的一系列开发工作打下良好的基础。系统易学易用，具有操作简便等特点。 系统在试验运行中，得到了比较理想的控制效果。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第一章绪论

第二章系统整体设计

第三章图像采集和数字图像处理

第四章控制系统的设计

第五章软件设计

第六章实验结果及改进意见

参考文献：

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文和申请专利