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MPCE實驗裝置列管式換熱器系統建模與控制算法研究的任務書任務書課題名稱：MPCE實驗裝置列管式換熱器系統建模與控制算法研究任務背景及意義：換熱器是化工生產中常見的設備，廣泛應用于熱傳遞、冷卻、蒸發、濃縮等過程。其中，列管式換熱器因其結構簡單、易于維護和操作等特點，受到了廣泛的關注和應用。隨著工業自動化的不斷進步，更加高效、準確的換熱控制方式得到了人們的重視，在實際生產中得到了廣泛的應用。本課題旨在研究MPCE實驗裝置列管式換熱器的建模方法與控制算法，實現對換熱過程的精確控制，提高換熱效率和生產效益。研究內容：1.列管式換熱器的建模通過對列管式換熱器的管殼兩相傳熱模型進行建模，得到系統傳熱、溫度變化規律等參數，實現對換熱器系統的數學描述。2.列管式換熱器的控制算法設計采用PID控制算法，結合換熱器回路的特點，設計合適的控制算法，實現對換熱器系統的溫度控制和控制精度的提高。3.實驗驗證與分析利用MPCE實驗裝置進行實驗驗證，并對實驗結果進行分析和評價。根據實驗結果調整模型和控制算法參數，提升模型的準確性和控制效果。預期成果：1.列管式換熱器的建模方法和模型參數。2.列管式換熱器的控制算法和算法參數。3.列管式換熱器實驗驗證結果及數據分析。研究方法：1.文獻調研法，了解列管式換熱器的相關知識和研究現狀。2.數學建模法，采用微積分、物理學、熱力學等相關理論，對列管式換熱器的管殼兩相傳熱模型進行建模。3.控制算法設計法，結合換熱器回路的特點和控制需求，設計合適的PID控制算法，并確定算法參數。4.實驗驗證法，利用MPCE實驗裝置進行實驗驗證，收集數據并進行分析。研究進度計劃：1.完成文獻調研，熟悉列管式換熱器的相關知識和研究現狀，確定研究方向和內容。預計時間：1個月。2.進行列管式換熱器管殼兩相傳熱模型的建模，包括建立傳熱方程和數值解析。預計時間：2個月。3.設計PID控制算法，包括算法框圖、控制器參數選擇和調整等。預計時間：2個月。4.進行實驗驗證，收集數據并進行分析。根據實驗結果對模型和算法進行調整和改進。預計時間：3個月。5.撰寫課題研究報告，并進行成果展示和總結。預計時間：2個月。參考文獻：1.黃志剛.列管式換熱器傳熱傳質特性研究[D].上海大學,2017.2.YinWeifeng,ZhangPeiyu.ResearchonintelligentcontrolsystemforplateandframeheatexchangerbasedonPLCandPID[J].ProcediaEngineering,2014,79:440-445.3.WenHongyu,HuangZhanhua.Researchondecouplingcontrolalgorithmforheatexchangerinwastewa

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