臺灣博碩士論文加值系統

本論文為生物產氫即時監控系統最佳化之研究。利用虛擬儀器軟體—LabVIEW開發出一套監控程式，以模糊理論為基礎架構，再導入PID控制技術，成尼硈t達到發酵模廠中最佳溫度與酸鹼值的範圍，並能對發酵模廠的內部反應進行即時調整，使其穩定模廠中的環境因子，營造出最佳產氫的生長環境。此次實驗以連續攪拌式反應器進行厭氧生物的暗醱酵產氫，此次的實驗結果，本系統因有效的控制投料幫浦與加熱器，除了降低產氫所需的耗能，亦成打ㄓ价ㄡB效率，使其在最佳生長環境中產生最大產氫量與最佳產氫速率，從發電成本與能源效耗上亦可避免掉一些不必要的浪費。

The study develops a real-time monitoring and control system for bio-hydrogen production based on fuzzy and PID control theory using the virtual instrumentation software, LabVIEW. This system successfully real-time adjusts the optimal temperature and pH in the hydrogen production reaction to stabilize environmental factors inside reactor to create the best environment for hydrogen production.The experimental results of the dark fermentation anaerobic bio-hydrogen production continuous stirred reactor present that the system effectively controls the feeding pump and heater to reduce the energy consuming and also successfully increase hydrogen production in the optimal environment for maximum hydrogen production productivity and rate. The result is making a low cost efficient hydrogen production system; even a hydrogen power generation plant.

摘要 i
Abstract ii
目　錄 iii
圖目錄 v
表目錄 x
第一章　緒論 1
1.1　前言 1
1.2　研究動機 2
1.3　文獻探討 2
1.4　本文架構 4
第二章　生質產氫特性 5
2.1　生物醱酵產氫 5
2.2　生物醱酵產氫途徑 6
2.3　暗醱酵生質產氫 7
第三章　監控系統之應用理論 10
3.1　Fuzzy控制理論概述 10
3.2　PID控制理論概述 17
3.3　Fuzzy-PID控制理論概述 27
第四章　應用虛擬儀器軟體於儀器控制 29
4.1　LabVIEW軟體介紹 29
4.2　資料擷取模組NI-6218介紹 31
4.3　DAQ Assistant模組介紹 32
第五章　應用控制模組於生質產氫醱酵模廠 36
5.1　含有時間變數之Fuzzy控制監控系統規劃 37
5.2　Fuzzy-PID控制之監控系統規劃 55
第六章　實驗結果與探討 72
6.1　實驗儀器之介紹 72
6.2　實驗情形與結果 78
6.3　實驗結果 82
第七章　未來研究方向 85
參考文獻 86

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