城市供水混凝沉淀大时滞过程建模及控制研究的开题报告.docx

城市供水混凝沉淀大时滞过程建模及控制研究的开题报告
【标题】
城市供水混凝沉淀大时滞过程建模及控制研究
【研究背景及意义】
城市供水系统是城市生活中不可或缺的重要基础设施，其水质的稳定与高效的供应是保障城市居民生产生活所必需的。而城市供水系统中的混凝沉淀过程是实现水质净化的重要工艺环节，其稳定性和高效性对水质处理效果有着直接的影响。然而，由于混凝沉淀过程具有时滞性质，其建模和控制都存在一定难度，对于城市供水系统的安全稳定运行提出了挑战。
因此，本研究旨在开展城市供水混凝沉淀大时滞过程的建模与控制研究，探索合理有效的控制策略，为保障城市供水系统的安全稳定运行提供科学依据和技术支持。
【研究内容和方法】
本研究主要包括以下内容：
1.城市供水混凝沉淀大时滞过程的建模。本研究将建立基于微分方程和时滞理论的城市供水混凝沉淀大时滞系统的建模，通过对系统结构和参数进行分析，进一步确定系统状态变量及其变化规律。
2.城市供水混凝沉淀大时滞过程的控制策略研究。针对混凝沉淀过程的时滞特性，本研究将探索合理有效的控制策略，如模型预测控制、自适应控制等，以提高混凝沉淀工艺的控制精度和效率。
3.城市供水混凝沉淀系统的实验验证与分析。本研究将在城市供水系统中采集大量的水质和工艺数据，对建立的模型和控制策略进行实验验证和性能评估。
本研究将采用数学建模与分析、系统控制理论与技术、实验研究等多种方法综合开展。
【预期成果】
本研究的预期成果包括：
1.城市供水混凝沉淀大时滞过程的建模方法和精度分析，为深入研究城市供水系统提供技术支持和理论指导。
2.控制策略的研究和实验验证，提高城市供水混凝沉淀工艺的控制效率和精确度，为保障城市供水系统的安全稳定运行提供可行性方案。
3.相关理论和技术研究的创新性成果和学术论文发表。
【研究计划和时间安排】
本研究的时间安排为：2021年9月至2024年8月。
具体研究计划如下：
第一年：研究城市供水混凝沉淀大时滞系统的建模方法和精度分析。
第二年：探索城市供水混凝沉淀大时滞系统的控制策略，并进行模拟实验。
第三年：在现有的城市供水系统中进行实验验证，并对研究成果进行总结和评估。
【参考文献】
1.冯津，曲昌荣.混凝沉淀工程[M].北京：中国水利水电出版社,2013.
2.钟越，孙建平.城市供水系统的控制方法研究[J].自动化与仪器仪表,2018,39(5):146-150.
3.简秋，孔祥栋.基于模型预测控制的城市供水系统研究[J].山东化工,2015,44(6):18-20.