【正文】 XX 具體步驟為： ① 先斷開主回路，整定副調(diào)節(jié)器。 ③ 重新調(diào)整副調(diào)節(jié)器參數(shù)。 ⑤ 以上步驟循環(huán)進行，直到滿足（逼近）控制指標為止。 （ 2）一步整定法 由于兩步整定法要尋求兩個 4： 1 的衰減過程，這是一件很花時間的事。所謂一步整定法，就是根據(jù)經(jīng)驗先確定副調(diào)節(jié)器的參數(shù)，然后將副回路作為主回路的一個環(huán)節(jié)，按單 回路反饋控制系統(tǒng)的整定方法整定主調(diào)節(jié)器的參數(shù)。 在換熱過程中，換熱器溫度與蒸氣流量組成串級控制系統(tǒng)。系統(tǒng)調(diào)節(jié)器參數(shù)采用兩步整定法，過程如下。在系統(tǒng)穩(wěn)定允許條件下，主、副調(diào)節(jié)器均置于純比例作用，主調(diào)節(jié)器的比例度 ? 置于 100％，用 4： 1 衰減曲線法整定副調(diào)節(jié)器的參數(shù)，得 2s? =32％， 2sT =15s。 ③ 根據(jù)上述求得的各參數(shù)，運用 4： 1 衰減曲線法整定計算公式（見上表 31），計算主、副調(diào)節(jié)器的整定參數(shù)為： 主調(diào)節(jié)器（溫度調(diào)節(jié)器）：比例度 1? = 1s? =40％ ,積分時間1T= 1sT = 副調(diào)節(jié) 器（流量調(diào)節(jié)器）：比例度 2? = 2s? =40％ ④ 把上述計算的參數(shù)分別設(shè)置在主、副調(diào)節(jié)器上，使串級控制系統(tǒng)在該參數(shù)下運行。 當采用數(shù)字計算機作為控制系統(tǒng)，例如采用 DCS 進行直接數(shù)字控制時，對各種數(shù)據(jù)的處理在時間上是離散的。 數(shù)字控制算法分為位置算法、增量算法和速度算法三種。 ? ? ? ? ? ?1u k u k u k? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 2 1 2c i du k K e k e k K e k K e k e k e k? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 1 2c i dK e k K e k K e k e k e k? ? ? ? ? ? ? ????? （ 4— 1） 其中公式 41 中 iK 為積分環(huán)節(jié)系數(shù)， dK 為微分環(huán)節(jié)系數(shù)。 sT 為采樣周期 。 dT 為微分時間常數(shù)。 XXIII 圖 數(shù)字 PID 增量算法程序框圖 PID 調(diào)節(jié)器各校正環(huán)節(jié)的作用： （ 1）比例環(huán)節(jié)：即時成比例地反應(yīng)控制系統(tǒng)的偏差信號 ??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。積分作回路 處于自動 調(diào)內(nèi)存 取 ? ? ? ?, , , 1 , 1Kc Ki r e k e k? ? ? 形成采樣指令，采樣 ??ek 計算增量輸出 ? ?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 用的強弱取決于積分時間常數(shù) Ti ， Ti 越大，積分作用越弱，反之則越強。 第 5 章 課程設(shè)計總結(jié) 本次課設(shè)是換熱器溫度控制系統(tǒng)，主要作用是實現(xiàn)以冷物料的加熱，因此用單回路閉環(huán)系統(tǒng)就可實現(xiàn)對換熱器出口溫度控制。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 ，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。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。 （ 1）提高工作頻率 從副環(huán)頻率特性看，當副調(diào)節(jié)（流量調(diào)節(jié)）回路按隨動控制系統(tǒng)整定成衰減震蕩狀態(tài)時，副環(huán)可以近似為 1： 1 的比例環(huán)節(jié)。這表明廣義對象可近似表示為主被控對象 ??p1sG 、主被控變量的檢測變送環(huán)節(jié) ??m1sG 的串聯(lián)，動態(tài)特性得到明顯改善。 這對及時克服干擾、消除偏差、提高控制質(zhì)量是有利的。主 調(diào)節(jié) 器可以根據(jù)操作條件和負荷的變化，不斷地調(diào)整副控制器的給定值，從而保證在負荷和操作條件變化時，控制系統(tǒng)仍然具有較好的品質(zhì)，這就提高了系統(tǒng)對負荷和操作條件變化的適應(yīng)能力。這里采用先副回路后主回路的投運 方式。 (2)用副調(diào)節(jié)器的手動撥盤操縱調(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)）。 XXVI 由于在手動狀況，電動調(diào)節(jié)器的自動輸出電流可以自動跟蹤手動電流，所以這個切換過程會是無擾動的。 參考文獻 [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 :中國石化出版社 ,1999 [10] 吳勤勤 .電動控制儀表及裝置 ,北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 XXVII 全國主要城市空氣質(zhì)量現(xiàn)狀與分析 XXVIII 摘 要 空氣質(zhì)量優(yōu)劣程度與一個城市的綜合競爭力密切相關(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)展中國家實現(xiàn)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路 ,但是該過程往往會導(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散 ,因此空氣污染 (特別是城區(qū) )異常嚴重。 本文主要利用系統(tǒng)聚類分析方法，對全國 31 個主要城市空氣質(zhì)量中所存在的問題做了現(xiàn)實性的分析。 關(guān)鍵詞 城市空氣質(zhì)量 指標；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)量指標產(chǎn)生的背景?????????????? 1 城市空氣質(zhì)量指標的內(nèi)涵與特征 ………………………………… 2 研究目的和意義 …………………………………………………… 2 主要研究內(nèi)容 ……………………………………………………… 2 研究方法 ……………………………… …………………………… 2 2 我國城市空氣質(zhì)量的系統(tǒng)分析及現(xiàn)狀評價………………………… 1 對城市空氣質(zhì)量進行系統(tǒng)分析??? ???? ??????? 1 城市空氣質(zhì)量的綜合現(xiàn)狀評價 ?????? ???????? 2 城市空氣質(zhì)量綜合現(xiàn)狀評價結(jié)果的分析?????????? 3 3 結(jié)論與對策建議 ???? ????????????????? 7 主要結(jié)論 ……………………………………………………… 7 對策與建議 ???????????????????? 8 參考文獻……………… ……………………………………………… 14 附表 …………………………………………………………………… 16 1 全國主要城市空氣質(zhì)量現(xiàn)狀與分析 1 背景綜述 城市空氣質(zhì)量指標產(chǎn)生的背景 空氣質(zhì)量優(yōu)劣程度與一個城市的綜合競爭力密切相關(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)展中國家實現(xiàn)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路 ,但是該過程往往會導(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散 ,因此空氣污染 (特別 是城區(qū) )異常嚴重。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)和評價空氣質(zhì)量標準的指標，即空氣質(zhì)量指標。適用于表示城市短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢?？諝赓|(zhì)量優(yōu)劣程度與一個城市的綜合競爭力密切相關(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。煤炭，不僅是過去、現(xiàn)在，而且在不遠的將來，都將是中國主要的能源形式，這就決定了煤炭的消耗在中國的 城市空氣質(zhì)量 中起著決定性作用。但與此同時，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部分城市空氣質(zhì)量 。城市空氣質(zhì)量的三項指標分別是指：①可吸入顆粒物：這是大氣降塵的主要污染指標。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。二氧化硫在大氣中會氧化而形成硫酸鹽氣溶膠，毒性將增大 10 倍以上，它將會嚴重危害人體健康，導(dǎo)致胸悶。在此環(huán)境下的降水便是酸雨，它會使水質(zhì)及土壤酸化，從而導(dǎo)致魚類和植物大量死亡。我國是燃煤大國，每年排放的二氧化硫居世界前列，所以對二氧化硫及其次生污染的防治必須加大力度。它對人們呼吸器官有較強的刺激作用，可引起氣管炎、肺炎、肺氣腫等。 1952 年美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件的罪魁禍首便是氮氧化物。如何更好的控制它們最大程度減少對人類的危害是很有必要的。隨著經(jīng)濟建設(shè)、城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市作為政治、經(jīng)濟、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)生活活動中，其他污染的不斷產(chǎn)生，對城市環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生巨大壓力，而且城市空氣質(zhì)量不是通過一兩項治理就會奏效， 3 而是要通過綜合防治、長效管理才能得以恢復(fù)，走向良性循環(huán)的道路。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，逐個加以解決。具體研究步驟如下： （ 1） 對全國各主要城市空氣質(zhì)量指標的進行系統(tǒng)聚類分析，根據(jù)對空氣質(zhì)量指標的分析結(jié)果對全國主要城市空氣質(zhì)量進行現(xiàn)狀分析。 （ 3）研究改善城市空氣質(zhì)量的對策。并借助 Excel、 SPSS 統(tǒng)計軟件，進行數(shù)據(jù)的處理。并根據(jù)分析數(shù)據(jù)來進一步判斷空氣的污染程度，從而理性分析我國主要城市的空氣質(zhì)量現(xiàn)狀及影響空氣質(zhì)量的主要原因，并且提出一些相關(guān)治理建議和對策。系統(tǒng)聚類過程是：假設(shè)總共有 n 個樣品（或變量），第一步將每個樣品（或變量）獨自聚成一類。 本文采用聚類分析中的歐氏距離來度量樣品與樣品（即地區(qū)與地區(qū)）之間的相似程度，用 Ward 方法對全國 31 個主要城市的城市空氣質(zhì)量指標進行系統(tǒng)聚類。 應(yīng)用聚類分析法分析空氣質(zhì)量的基本狀況 對全國 31 個主要城市 2021 年的城市空氣質(zhì)量指標進行分析研究。分析選用了五個指標：①可吸入顆粒（ X1）；②二氧化硫（ X2）；③二氧化氮（ X3）；④空氣質(zhì)量達到二級以上的天數(shù)（ X4）；⑤空氣質(zhì)量達到二級以上占全年比重（ X5），用來反映全國各城市空氣質(zhì)量的狀況，原始數(shù)據(jù)（見附表 1）。 第一種情況是按二級以上天數(shù)及所占比重作為衡量標準對各個城 5 市空氣質(zhì)量做聚類分析。又有 （附表 3） 明顯可見，各類所包含的省市自治區(qū)、直轄市如下： 第一類有 5個城市，其中包括北京、蘭州、太原、烏魯木齊、武漢；第二類有 15個城市，其中包括長沙、成都、哈爾濱、杭州、合肥、濟南、南京、沈陽、石家莊、天津、西安、西寧、銀川、鄭州、重慶；第三類有 7個城市，其中包括長春、廣州、貴陽、呼和浩 特、南昌、南寧、上海；第四類有 4個城市，其中包括福州、?？?、昆明、拉薩； 根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》制定的 《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（ GB30951996） 規(guī)定 。從（附表 1）可以看出我國 31各主要城市都已達到二級標準，但不同的是達到二級標準的天數(shù)各不相同。這主要歸因于其特殊的城市職能和地理位置，工業(yè)發(fā)展比 較快，工業(yè)企業(yè)比較多，而且人口密度過大，又容易受北部沙塵暴襲擊。 第二類的 15個城市居于中等。 第三類的 7個城市與其他大城市相比處于中上等水平。但是上海是進步最大的一個城市。這是其他城市應(yīng)該學(xué)習(xí)和借鑒的。其余三個相對前三類也有明顯優(yōu)勢。其含義和第一種情況相反，綜合反映出來的意義是一樣的，結(jié)合樹圖 2及（附表 2 ）的分析顯示，結(jié)果也明顯和第一種情況相匹配。 城 市空氣質(zhì)量的綜合現(xiàn)狀評價 通過上面的分析結(jié)果可以看出