现代化的工业生产往往产生大量的工业废水,若处理不当将会严重污染环境;同时工业生产对水质也有严格的要求,如果水的pH值达不到要求,会造成生产不能顺利进行,还可能会造成产品质量下降,因此对pH值进行控制有着非常重要的意义。本文在调研了国内外pH中和过程的研究现状及应用技术后,根据pH中和过程的机理模型和实际要求,提出了系统总体设计方案。由于中和过程是一个典型的非线性过程,常规的线性控制方法很难对其进行有效控制,因此本文选择模糊预测控制算法设计控制器以实现对pH值中和过程的优化控制。论文首先采用模糊C均值算法和正交最小二乘法辨识pH值中和过程的T-S模糊模型,然后以此模型为基础设计广义预测控制器,实现系统的最优控制,最后通过MATLAB仿真验证了该模糊预测控制器的有效性。这就提供了一种非常有效而实用的对非线性系统建模和控制的方法,这种建模方法无需考虑非线性对象的具体结构。在通过理论分析和仿真的基础上,我们研制了基于TMS320F2812型DSP的自动控制系统。硬件分成基本控制系统、模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出以及通信等模块来设计电路。软件围绕怎样实现模糊预测控制算法展开,采用模块化的设计方法,从数据采集与处理、模型辨识和广义预测控制等几个大的方面予以讨论,将每部分再抽象成若干个子模块,并编制程序存放到模块库函数中。系统调用这些模块时只需提供输入、输出以及相应的参数即可,因此具有很大的通用性。