4。3 控制系统方案设计 3

4。4 比值控制系统的设计 3

4。1 中和反应器控制算法研究 3

5 系统仿真与调试 3

5。1 数学模型的建立 3

5。2 系统仿真 3

5。2。1 分析从动量控制系统的稳定性 3

5。2。2 控制系统结构和调节器形式 3

5。2。3 从动量控制系统参数整定 3

5。2。4 主被控量控制系统参数整定 3

5。2。5 变比值控制系统仿真结果 3

6 总结 3

谢辞 3

参考文献 3

1 绪论

1。1 研究的目的与意义

硝酸铵在工业生产和种植业以及军工事业中都占据着很重要的地位。这是一种见效很快的含氮肥料，氮含量一般为34%~35%，其中氮元素是以铵根正离子（  ）和硝酸根离子（）两种形式存在的。因此在硝酸铵生产工业中主要就是以气氨和硝酸溶液进行中和反应。在任何一个化工厂的生产过程中都会有化学反应存在，化学反应的进行需要一个地方，那就是反应器。硝铵生产中的中和反应的反应器类型是气液反应器。科学家们在设计化学反应器的时候，所依据的根本法则就是物料守衡式，即是要保证反应器内的物料平衡。为了保障生产过程中的物料平衡，使用的策略就是在配料过程中就进行严格的控制。

现今很多工业生产都对配料系统投资很高，因为其配料过程能否严格遵守规定进行是会影响到产品质量的。一些工厂中为了能够严格决定各种物料的配比，使用最多的解决办法就是引用比值控制系统。论文网

在生产流水线中，物料按照比例分配是生产中很重要的一环，其过程必须按照严格的配比（生产所需的各种原料的比例）来才能生产出来优质的产品。要是配料的时候不能严密监控，就会多消耗不必要的生产原料和能源，较严重的时候会拉低产量和生产效率，有些存在危险性的生产线甚至会因为配料的失误对生产线上的工人的安全有威胁。氨气和溶有硝酸的水混合生产硝酸铵的反应就需要在配料过程中进行配比控制。

在中和反应器中，浓度近100%的氨气和浓度为53%的硝酸水溶液通过中和反应生成浓度为75%-80%之间的硝酸铵。在中和反应进行的时候，如果PH值不稳定将会导致反应环境偏酸性或者偏碱性，这样的情况都会导致原料的浪费且会腐蚀反应器内壁，而且产品的品质不高和产量会降低。是以，控制反应环境的PH值，在生产硝酸铵的时候特别的重要，那么反应场所中的气氨和硝酸的摩尔数必须符合比例，而氨气和硝酸的流量也必须符合一定的比值关系。

经过分析可以看出来，生产中很重要的一点就是生产中用到的各类原料在配料过程中就要对其比例进行控制，工业生产中解决这项难题的主要方法就是采用比值控制系统。使生产中用到的几种原料按照一定的比例混合在一起就是采用比值控制的目的，保证工厂的生产不出意外。生产前的物料混合物成分的准确性与工厂生产的产品的品质和生产出多少产品息息相关，所以厂方应该密切关注这一过程的准确性。

所以本课题就是针对硝酸铵生产种的中和反应过程进行基于比值控制的反应器控制系统设计并利用Matlab/Simulink软件实现控制系统仿真调试。使得我对工业流程的作用方式以及比值控制的使用的了解程度更高。