摘要：在现如今的化工领域，随着科技的迅猛发展，企业与公司在追求质量的同时，也在不断地追求高效率、低成本、高安全性。随着需求的日益增加，化工系统也变得更加地智能化。而化工建模仿真在其中显得十分重要，该技术应用十分广泛，且节省了生产过程中许多成本的浪费，也提高了安全质量。

本文则是在对化工建模有了一定了解后，选择化工领域内广泛使用的非线性的连续搅拌反应器（CSTR）作为仿真对象，在确定仿真内容与所用软件后，对整体方案有了大致的设计。明确了主要的三个部分分别为：GUI界面设计、CVA程序设计、界面显示程序设计。首先完成GUI界面设计，在对GUI有了一定了解后，根据具体设计要求不断进行界面的设计与完善，最后得到仿真所需的简洁清晰的操作界面。其次，在理解规范变量分析（Canonical variate analysis, CVA）的基础上，清晰CVA中状态空间模型的建模步骤，依据其建模步骤编写CVA程序，为建模提供算法支持。之后，在界面各控件的回调函数中编写算法程序与显示程序，将仿真结果在界面相应位置展示，观察最后的仿真结果，在对比实际数据与理论数据之间的误差下，确定仿真系统的可行性与准确性。

综上所述，本次课题即是针对连续搅拌反应釜的工作特性，利用MATLAB对其进行建模，取系统不同时间的稳定点数据，利用规范变量分析作为建模算法，实现仿真建模。同时，为直观反映仿真结果，则通过GUI的人机交互功能实现良好的动态显示。根据GUI界面显示的仿真结果，确定此次建模的可行性与准确性。

关键词：化工建模，CSTR，人机交互，规范变量分析

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪 论-1

1.1本课题研究的意义-1

1.2国内外研究现状-2

1.3研究内容-5

第二章 整体设计方案-6

2.1方案设计-6

2.2使用的仿真软件介绍-6

2.1.1  MATLAB简介-6

2.2.2 MATLAB/GUI介绍-7

第三章 规范变量分析-9

3.1规范变量分析原理-9

3.2 CVA状态空间模型建模-10

第四章 基于GUI的建模过程-13

4.1 GUI界面设计过程-13

4.1.1初步设计-13

4.1.2 完善界面设计-14

4.1.3 最终界面设计-16

4.2 CSTR过程描述与采集数据-17

4.2.1 CSTR过程介绍-17

4.2.2 采集数据-19

4.3 程序设计-21

4.3.1 CVA程序建立-21

4.3.2 界面功能程序建立-23

4.4仿真结果分析-25

第五章  总结与展望-30

5.1总结-30

5.2展望-30

参考文献-31

致  谢-33