【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1）比例環(huán)節(jié)：即時(shí)成比例地反應(yīng)控制系統(tǒng)的偏差信號(hào) ??et ，偏差一旦產(chǎn)生，調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用以減小偏差。 （ 2）積分環(huán)節(jié)：主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無(wú)差度。積分作回路 處于自動(dòng) 調(diào)內(nèi)存 取 ? ? ? ?, , , 1 , 1Kc Ki r e k e k? ? ? 形成采樣指令，采樣 ??ek 計(jì)算增量輸出 ? ?uk? ? ? ? ?1e k e k?? ? ? ? ?1e k e k? ? ? ? 形成輸出采樣指令，并輸出 ? ? ? ?1 , 1e k e k? ? ?送內(nèi)存 N Y XXIV 用的強(qiáng)弱取決于積分時(shí)間常數(shù) Ti ， Ti 越大，積分作用越弱，反之則越強(qiáng)。 （ 3）微分環(huán)節(jié)：能反應(yīng)偏差信號(hào)的變化趨勢(shì) (變化速率 )，并能在偏差信號(hào)的值變得太大之前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效的早期修正信號(hào)，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減小調(diào)節(jié)時(shí)間。 第 5 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 本次課設(shè)是換熱器溫度控制系統(tǒng)，主要作用是實(shí)現(xiàn)以冷物料的加熱，因此用單回路閉環(huán)系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱器出口溫度控制。但同冷物料流量不穩(wěn)定，是本系統(tǒng)的最主要擾動(dòng)，為了克服冷物料流量變化對(duì)被控參數(shù)的影響，在單回路閉環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入前饋控制，構(gòu)成前饋 反饋系統(tǒng)，這樣就能克服主要擾動(dòng) (冷物料流量 Q )的影響，而其他擾動(dòng)如， 冷物料的初溫、蒸汽壓力波動(dòng)等，單回路閉環(huán)系統(tǒng)自己又可以克服，因此本系統(tǒng)基本滿足要求。本系統(tǒng)溫度變送器極用 100Pt 、熱電偶一體化溫度變送器 ，流量變送器采用 LWC 插入式渦輪流量計(jì) ，調(diào)節(jié)閥為氣開形式，溫度控制器為反作用，流量控制器為正作用。 串級(jí)控制系統(tǒng)中有兩臺(tái) 調(diào)節(jié) 器，這就提高了 調(diào)節(jié) 器的總放大系數(shù)。系統(tǒng)中 調(diào)節(jié) 器的放大系數(shù)越大，克服干擾就越有力。特別當(dāng)干擾落在副回路內(nèi)時(shí)，由于響應(yīng)快、控制 及時(shí)，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。 （ 1）提高工作頻率 從副環(huán)頻率特性看，當(dāng)副調(diào)節(jié)（流量調(diào)節(jié)）回路按隨動(dòng)控制系統(tǒng)整定成衰減震蕩狀態(tài)時(shí)，副環(huán)可以近似為 1： 1 的比例環(huán)節(jié)。從輸入輸出 XXV 關(guān)系看，當(dāng)副調(diào)節(jié)器含有積分控制作用時(shí)，副環(huán)的測(cè)量與設(shè)定在靜態(tài)時(shí)影響等，這表示副環(huán)的輸入與輸出相等，即副環(huán)是 1： 1 的比例環(huán)節(jié)。這表明廣義對(duì)象可近似表示為主被控對(duì)象 ??p1sG 、主被控變量的檢測(cè)變送環(huán)節(jié) ??m1sG 的串聯(lián)，動(dòng)態(tài)特性得到明顯改善。 串級(jí)控制系 統(tǒng)的工作頻率大于單回路控制系統(tǒng)的工作頻率。 這對(duì)及時(shí)克服干擾、消除偏差、提高控制質(zhì)量是有利的。 （ 2）具有一定的適應(yīng)能力 在串級(jí)控制系統(tǒng)中，主回路是一個(gè)定值系統(tǒng)，副回路卻是一個(gè)隨動(dòng)系統(tǒng)，它的給定值是隨主 調(diào)節(jié) 器的輸出而變化的。主 調(diào)節(jié) 器可以根據(jù)操作條件和負(fù)荷的變化，不斷地調(diào)整副控制器的給定值，從而保證在負(fù)荷和操作條件變化時(shí)，控制系統(tǒng)仍然具有較好的品質(zhì)，這就提高了系統(tǒng)對(duì)負(fù)荷和操作條件變化的適應(yīng)能力。 系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)和簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的投運(yùn)要求一樣，串級(jí)控制系統(tǒng)的投運(yùn)的過程也必須保證無(wú)擾動(dòng)切換。這里采用先副回路后主回路的投運(yùn) 方式。具體步驟為： (1)將主、副調(diào)節(jié)器切換開關(guān)都置于手動(dòng)位置，副調(diào)節(jié)器處于外給定（主調(diào)節(jié)器始終為內(nèi)給定）。 (2)用副調(diào)節(jié)器的手動(dòng)撥盤操縱調(diào)節(jié)閥，使生產(chǎn)處于要求的工況（即主變量接近設(shè)定值，且工況較平穩(wěn)）。這時(shí)可調(diào)整主調(diào)節(jié)器的手動(dòng)撥盤，使副調(diào)節(jié)器的偏差表頭指“零”，接著可將副調(diào)節(jié)器切換到自動(dòng)位置。 XXVI 由于在手動(dòng)狀況，電動(dòng)調(diào)節(jié)器的自動(dòng)輸出電流可以自動(dòng)跟蹤手動(dòng)電流，所以這個(gè)切換過程會(huì)是無(wú)擾動(dòng)的。 (3)假定在主調(diào)節(jié)器切換到“自動(dòng)”之前，主變量偏差已接近“零”，則可稍稍修正主調(diào)節(jié)器設(shè)定值，使偏差為“零”，并將主調(diào)節(jié)器 切換到“自動(dòng)”，然后逐漸改變?cè)O(shè)定值使它恢復(fù)到規(guī)定值；假定在主調(diào)節(jié)器切換到“自動(dòng)”之前，主變量存在較大偏差，一般的做法是手操主調(diào)節(jié)器輸出撥盤，使這一偏差減小后再進(jìn)行上述操作。 參考文獻(xiàn) [1] 何衍慶 ,俞金壽 .工業(yè)生產(chǎn)過程控制 ,北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 [2] 胡壽松 .自動(dòng)控制原理（第四版） ,北京 :科學(xué)出版社 ,2021 [3] 孫優(yōu)賢 ,邵惠鶴 .工業(yè)過程控制技術(shù) 應(yīng)用篇 ,北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 [4] 孫優(yōu)賢 ,褶健 .工業(yè)過程控制技術(shù) 方法篇 ,北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 [5] 王樹青 .工業(yè) 過程控制工程 ,北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 [6] 翁維勤 .過程控制系統(tǒng)及工程 ,北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 [7] 金以慧 .過程控制 ,北京 :清華大學(xué)出版社 ,1993 [8] 邵惠鶴 .工業(yè)過程高級(jí)控制 ,上海 :上海交通大學(xué)出版社 ,1997 [9] 蔣慰孫 ,俞金壽 .過程控制工程（第二版） ,北京 :中國(guó)石化出版社 ,1999 [10] 吳勤勤 .電動(dòng)控制儀表及裝置 ,北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 XXVII 全國(guó)主要城市空氣質(zhì)量現(xiàn)狀與分析 XXVIII 摘 要 空氣質(zhì)量?jī)?yōu)劣程度與一個(gè)城市的綜合競(jìng)爭(zhēng)力密切相關(guān) ,它直接影響到投資環(huán)境和居民健康 ,因此越來越受到政府和公眾的關(guān)注 .城市化過程是發(fā)展中國(guó)家實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路 ,但是該過程往往會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染不斷加劇 .大城市工業(yè)集中、人口密集、大量消耗化石燃料 ,高密度的建筑群又不利于污染物的擴(kuò)散 ,因此空氣污染 (特別是城區(qū) )異常嚴(yán)重。本文利用 2021 年《中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局》環(huán)境保護(hù)部提供的數(shù)據(jù)資料，對(duì)全國(guó) 31個(gè)主要城市空氣質(zhì)量狀況進(jìn)行量化分析及綜 合評(píng)價(jià)，初步探討我國(guó)目前城市空氣質(zhì)量的現(xiàn)狀趨勢(shì)及成因，為政府治理空氣污染的決策提供科學(xué)依據(jù)；同時(shí)為其他類似研究利用該數(shù)據(jù)源提供范例。 本文主要利用系統(tǒng)聚類分析方法，對(duì)全國(guó) 31 個(gè)主要城市空氣質(zhì)量中所存在的問題做了現(xiàn)實(shí)性的分析。 從全國(guó) 31 個(gè)城市空氣質(zhì)量指標(biāo)狀況的分析入手 ， 使用多元統(tǒng)計(jì)分析中的系統(tǒng)聚類分析方法進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，得出不同地區(qū)的空氣質(zhì)量現(xiàn)狀差異，并找出影響空氣質(zhì)量的主要因素，從而得到了各城市空氣質(zhì)量的一些特點(diǎn)和存在的不足；總結(jié)出了如何治理城市空氣質(zhì)量的一些可行性策略。 關(guān)鍵詞 城市空氣質(zhì)量 指標(biāo)；空氣質(zhì)量現(xiàn)狀；空氣污染；聚類分析； I 目 錄 1 背景綜述 …………………………………………………………… 1 城市空氣質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)生的背景?????????????? 1 城市空氣質(zhì)量指標(biāo)的內(nèi)涵與特征 ………………………………… 2 研究目的和意義 …………………………………………………… 2 主要研究?jī)?nèi)容 ……………………………………………………… 2 研究方法 ……………………………… …………………………… 2 2 我國(guó)城市空氣質(zhì)量的系統(tǒng)分析及現(xiàn)狀評(píng)價(jià)………………………… 1 對(duì)城市空氣質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)分析??? ???? ??????? 1 城市空氣質(zhì)量的綜合現(xiàn)狀評(píng)價(jià) ?????? ???????? 2 城市空氣質(zhì)量綜合現(xiàn)狀評(píng)價(jià)結(jié)果的分析?????????? 3 3 結(jié)論與對(duì)策建議 ???? ????????????????? 7 主要結(jié)論 ……………………………………………………… 7 對(duì)策與建議 ???????????????????? 8 參考文獻(xiàn)……………… ……………………………………………… 14 附表 …………………………………………………………………… 16 1 全國(guó)主要城市空氣質(zhì)量現(xiàn)狀與分析 1 背景綜述 城市空氣質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)生的背景 空氣質(zhì)量?jī)?yōu)劣程度與一個(gè)城市的綜合競(jìng)爭(zhēng)力密切相關(guān) ,它直接影響到投資環(huán)境和居民健康 ,因此越來越受到政府和公眾的關(guān)注 .城市化過程是發(fā)展中國(guó)家實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路 ,但是該過程往往會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染不斷加劇 .大城市工業(yè)集中、人口密集、大量消耗化石燃料 ,高密度的建筑群又不利于污染物的擴(kuò)散 ,因此空氣污染 (特別 是城區(qū) )異常嚴(yán)重。在面對(duì)一次次“勝利”的同時(shí)，人類也深深地體會(huì)到了苦澀的“回報(bào)”城市空氣質(zhì)量問題。隨著城市空氣質(zhì)量問題的逐漸惡化，科學(xué)研究者就相應(yīng)的制定了反應(yīng)和評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)，即空氣質(zhì)量指標(biāo)。它是一種反應(yīng)和評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，是常規(guī)監(jiān)測(cè)的幾種空氣污染物的濃度數(shù)值形勢(shì)、并分級(jí)表征空氣質(zhì)量狀況。適用于表示城市短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢(shì)。 城市是人類科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)文明的結(jié)晶，是人類集中聚居的場(chǎng)所，然而，也是環(huán)境污染集中的場(chǎng)所?？諝赓|(zhì)量?jī)?yōu)劣程度與一個(gè)城市的綜合競(jìng)爭(zhēng)力密切相關(guān) ,它直接影響到投資 環(huán)境和居民健康 ,因此越來越受到政府和公眾的關(guān)注 .不合理的能源結(jié)構(gòu)是影響 城市空氣質(zhì)量 的重要因素之一。作為世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的國(guó)家之一，中國(guó)能源消耗量近十年來穩(wěn)步增長(zhǎng)。煤炭，不僅是過去、現(xiàn)在，而且在不遠(yuǎn)的將來，都將是中國(guó)主要的能源形式，這就決定了煤炭的消耗在中國(guó)的 城市空氣質(zhì)量 中起著決定性作用。另一個(gè)影響中國(guó) 城市空氣質(zhì)量 程度的重要因素，是機(jī)動(dòng)車保有量和城市人口隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而迅速增加，這種趨勢(shì)在大中城市表現(xiàn)得尤為明顯。但與此同時(shí)，大規(guī)模的城市拆遷改建和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)布局的調(diào)整也有效的改善了中國(guó)部分城市空氣質(zhì)量 。 城市空氣質(zhì)量指標(biāo)的內(nèi)涵與特征 2 空氣質(zhì)量指標(biāo)是一種反映和評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，是常規(guī)監(jiān)測(cè)的幾種空氣污染物的濃度數(shù)值形式、并分級(jí)表征空氣質(zhì)量狀況，相關(guān)監(jiān)測(cè)部門可以根據(jù)空氣質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)一步來判斷空氣污染的程度，適用于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢(shì)。城市空氣質(zhì)量的三項(xiàng)指標(biāo)分別是指：①可吸入顆粒物：這是大氣降塵的主要污染指標(biāo)。大氣中的可吸入顆粒物主要來自工業(yè)廢氣、建筑揚(yáng)塵、交通尾氣、物質(zhì)燃燒等。它含有可損害神經(jīng)系統(tǒng)的鉛、汞、錳等，還有致癌物苯并芘、砷、鉻等。②二氧化硫：主要由燃煤排放引起 。二氧化硫在大氣中會(huì)氧化而形成硫酸鹽氣溶膠，毒性將增大 10 倍以上，它將會(huì)嚴(yán)重危害人體健康，導(dǎo)致胸悶。眼睛刺激、呼吸困難，甚至呼吸功能衰竭。在此環(huán)境下的降水便是酸雨，它會(huì)使水質(zhì)及土壤酸化，從而導(dǎo)致魚類和植物大量死亡。二氧化硫曾是一些發(fā)達(dá)國(guó)家在工業(yè)發(fā)展時(shí)期的主要污染物。我國(guó)是燃煤大國(guó)，每年排放的二氧化硫居世界前列，所以對(duì)二氧化硫及其次生污染的防治必須加大力度。③二氧化氮：主要由機(jī)動(dòng)車尾氣造成。它對(duì)人們呼吸器官有較強(qiáng)的刺激作用，可引起氣管炎、肺炎、肺氣腫等。二氧化氮與水可生成硝酸鹽、亞硝酸鹽，進(jìn)入人體可生成致癌物 亞硝酸氨，也可與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合，使人產(chǎn)生缺氧癥狀。 1952 年美國(guó)洛杉磯光化學(xué)煙霧事件的罪魁禍?zhǔn)妆闶堑趸铩? 綜上所述，可見城市環(huán)境空氣質(zhì)量直接反映城市規(guī)劃建設(shè)管理水平，影響城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，招商引資，密切關(guān)系城市居民生活質(zhì)量甚至直接影響到人類的身體健康以至生命安危。如何更好的控制它們最大程度減少對(duì)人類的危害是很有必要的。 研究目的和意義 本文研究目的主要是通過中國(guó)統(tǒng)計(jì)局全國(guó)主要城市空氣質(zhì)量指標(biāo)的數(shù)據(jù)，城市環(huán)境空氣質(zhì)量直接反映城市規(guī)劃建設(shè)管理水平，影響城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，招商引資，關(guān)系城市居民生 活質(zhì)量。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市作為政治、經(jīng)濟(jì)、文化、商貿(mào)中心，建筑密度、人口密度、交通車輛密度不斷膨脹，各類一次二次能源消耗量與日俱增，以及城市居民生產(chǎn)生活活動(dòng)中，其他污染的不斷產(chǎn)生，對(duì)城市環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生巨大壓力，而且城市空氣質(zhì)量不是通過一兩項(xiàng)治理就會(huì)奏效， 3 而是要通過綜合防治、長(zhǎng)效管理才能得以恢復(fù)，走向良性循環(huán)的道路。 綜合治理城市空氣污染，改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量是樹立和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的具體體現(xiàn)，是城市建設(shè)和管理的重要內(nèi)容，也是廣大城市居民的迫切愿望。要真正做到“讓人民群眾呼吸上清新空氣”， 為子孫后代創(chuàng)造良好的生活空間，就必須從現(xiàn)在起，正視存在問題，逐個(gè)加以解決。 主要研究?jī)?nèi)容 本文主要研究?jī)?nèi)容是通過中國(guó)統(tǒng)計(jì)局提供的 2021 年全國(guó)主要城市空氣質(zhì)量指標(biāo)的數(shù)據(jù)，對(duì)全國(guó)主要城市空氣質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，根據(jù)分析結(jié)果來進(jìn)一步研究我國(guó)城市空氣質(zhì)量現(xiàn)狀，及污染程度。具體研究步驟如下： （ 1） 對(duì)全國(guó)各主要城市空氣質(zhì)量指標(biāo)的進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，根據(jù)對(duì)空氣質(zhì)量指