北方民族大学电气信息工程学院　赵　阳　艾静静　尚　燕　潘俊涛

基于模糊自适应PID的CSTR厌氧发酵系统温度控制

北方民族大学电气信息工程学院赵阳艾静静尚燕潘俊涛

在沼气发酵出产的过程中，温度是影响沼气微生物出产量的主要因素，在CSTR的厌氧发酵罐中的温度是整个发酵系统中主要控制对象，通过控制温度可以控制发酵罐内的产气率、微调PH值。而CSTR中温度控制具有滞后性。本设计利用模糊自适应PID控制不用精确数学模型以及能够自行整定参数特点控制CSTR，使其能够适合微生物出产沼气并保持温度恒定，大大提升了沼气生产的效率。

沼气；CSTR；PID；温度

0　前言

沼气池是一种在农村十分常见的设备，但是由于一般家用沼气池环境普通，微生物不在最适宜的条件下，所以家用沼气池产气率很低，当沼气池温度低于10度时几乎不产气体，因此在大规模沼气生产时要对温度加以控制进而保证产气率。CSTR是一种全混合厌氧反应器，通过搅拌电机的运转使反应罐内微生物和细菌充分融合，从而达到快速反应充分反应的目的，反应器设计有加热系统，可联通外部热水罐控制内部反应罐温度。

1　系统设计

CSTR发酵罐的结构如图1所示，整个发酵罐处于密封状态，在6处安装正负减压阀防止出现内外气压偏差过大发生危险。温度传感器安装在与热水管道存在一距离的反应物中，且要安装多个处于不同水平面上，图1中所有器件位置仅作说明用，并非实际工程中位置，在使用温度传感器数据时按照平均法，将采集到的同一时刻不同位置的多个温度值做平均运算以求得到尽量合适的温度信号。……