我国工业发展水平不断提高,经济发展进入了前所未有的黄金阶段,在全国各行业飞速发展的同时,环境污染问题也引起了越来越多人们的关注。为控制大气污染物排放,化工厂的烟气排放就成了重点治理的方向,目前国内几乎所有的化工厂都在进行建设烟气脱硫脱硝的装置。影响脱硫效果的因素有很多。脱硫过程实际上是一个酸碱中和的过程,PH值的大小影响了二氧化硫的吸收、硫酸盐的形成以及产物石膏的结晶。本文在分析烟气脱硫工艺系统的基础上,以实际工程作为背景,主要研究脱硫浆液PH值控制过程中的自动控制系统及其优化控制,设计PH值自动控制系统,优化PH值控制环节控制算法。本文首先对脱硫工艺整个系统进行了分析,介绍了烟气脱硫工作的基本工艺流程和化学原理,对各种脱硫系统方案进行了比较,确定了烟气脱硫系统的组成,分析了影响脱硫效率的主要因素以及烟气脱硫系统的控制系统设计,工艺的背景介绍为脱硫工艺过程的PH值优化控制奠定了基础。其次,针对脱硫浆液的PH控制过程进行了详细的分析,PH值控制过程是一个典型的非线性、纯滞后系统。结合实际项目应用,介绍了以氢氧化钠为吸收剂的PH值控制工艺。在此基础上得到了浆液PH值控制系统的数学模型。因为要获得精确的数学模型几乎不可能,本章采用工程近似的办法,将模型等价成为一个忽略了高阶动态的一阶惯性环节。进一步的,本文针对烟气脱硫工艺系统中的PH值控制环节进行了控制框架的分析,提出了预估控制+反馈控制的混合控制框架,同时对PH值控制系统的控制对象进行了描述,将PH值控制系统的控制对象简化为具有大滞后的非线性系统,便于控制器的设计和分析。通过对传统的PID控制、模糊控制、模糊PID控制系统基本原理的分析,确定了以模糊PID控制为主要反馈控制器的控制策略。最后提出了基于模糊PID的PH值控制系统的反馈优化控制方法。最后,针对PH值控制系统的大滞后环节进行优化控制设计。对影响PH值的主要因素特性进行了分析,得到了PH值控制系统是具有大滞后不确定系统的结论。通过对控制方法的基本原理分析,确定了以预估控制作为解决时滞问题的主要手段。同时,分析了针对时滞系统比较常用的预估器算法,提出了基于自适应预估器的PH值控制系统的优化控制方法,并针对第四章提出的控制对象模型,进行了仿真实验验证,仿真结果表明,所设计的控制方法得到了较好的效果。