中药提取及浓缩工段温度控制算法研究

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1、分类号：TP273密级：公开UDC：621.3编号：S2015-703-07中国舰船研究院硕士学位论文中药提取及浓缩工段温度控制算法研究作者：魏骁指导老师：刘庆阁研究员学科专业：轮机工程哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所二O一五年四月分类号TP273密级公开UDC621.3编号S2015-703-07硕士学位论文中药提取及浓缩工段温度控制算法研究ThetemperaturecontrollingalgorithmresearchofTraditionChinesemedicineextractiondeviceandconcentrationprocess指导教师姓名：刘庆阁职称：研究员学

2、位申请人姓名：魏骁申请学位级别：硕士专业名称：轮机工程研究方向：现代控制技术及其装置研究论文提交时间：2015年4月培养单位：哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所学位授予单位：中国舰船研究院学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文所有研究工作，均在导师指导下由作者本人独立完成。引用的有关观点、方法、数据和文献已在论文中注明，并与参考文献对应。除论文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经公开发表的研究成果。对本文研究作出任何贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式注明并表示感谢。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权声明中国舰船研究院和哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所有权保存本

3、人呈交的学位论文复印件及电子版，有权向国家有关部门或机构送交论文复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国舰船研究院和哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描手段保存或汇编本论文。本学位论文属于：公开内部秘密，在年解密后适用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日中国舰船研究院硕士学位论文摘要提取及浓缩工艺的温度控制作为国内大型中药制药厂生产流程的核心流程之一，对所生产重要的质量及功效起着决定性的作用。现代中药多功能提取罐及浓缩器的温度控制正向着高精度、高稳定性、易于应用的

4、方向发展，这就对提取罐、浓缩器的温度控制流程的设计提出了更高的要求。本文针对某大型中药生产厂家的提取罐及浓缩器上的温度控制的工作，进行方案设计与现场实验，并对冲程控温与浓缩器温度自校正这两种要求更高的环节进行更深一步的研究。首先，本文首先根据国内各大型中药厂生产线的现状，对中药整体的生产流程进行介绍与分析。根据实验现场，分析了中药生产各大主要环节的工作核心，并根据实际情况，介绍了提取罐的工作过程及原理，以及所设计的上位机与下位机程序如何与生产车间的设备进行紧密的联系。同时，对提取罐温度控制环节存在的问题进行了阐述与分析。第二，本文针对传统的多功能提取罐工艺流程中的PID温度控制系统

5、进行了介绍与分析，提出了PID温度控制的原理及设计思路。针对传统的PID温度控制器，依据建立的模糊规则表，提出并设计了精度及稳定性更高的PID控制器的设计思路，根据在现场的实验，将多种方案进行了深入的对比与讨论。然后，本文着重针对温度控制流程中的冲程稳定控温这一关键环节，进行了分析，并提出了对该环节的工作需求。设计了符合国内大型中药厂生产线的控温冲程环节的温度—压力曲线及公式，并针对进行实验的某中药厂的实际情况及要求，通过多组实验，设计出了合理的调节系数，并将设计思路应用到了设计的提取罐自动控制的下位机程序中来进行现场的实验及应用，为进一步提高中药生产线的温度控制的精度及稳定性，提

6、出了一个全新的设计思路。最后，本文对国内中药制药厂的浓缩工段进行了简述与分析，对其中双效浓缩、醇沉及酒精回收三个重要的工艺流程进行了简单的介绍。随后着重针对目前浓缩工段中对双效浓缩器的控制中存在的问题进行了深入研究，以温度控制为例，提出了浓缩器自校正控制这一先进的控制方案，并针对双效浓缩器进行了控制算法的推导及编写工作。最后将控制算法应用到某中药厂的双效浓缩器的控制系统中，并利用计算机软件对其进行了抗扰动模拟仿真试验。关键词：提取罐；浓缩器；温度PID控制器；控温冲程设计；自校正控制算法I中药提取及浓缩工段温度控制算法研究AbstractAsoneofthecoreprocesse

7、softhemajorTraditionalChinesepharmaceuticalproduction，thetemperaturecontroloftheextractionprocessandtheconcentrationprocessontheExtractiontankplaysadecisiveroleonqualityandefficacyoftheproduction.TemperaturecontroloftheModernTraditional