模糊PID控制器在污水處理廠曝氣池中的應用.pdf

1、隨著全球經濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，生活污水和工業(yè)廢水的排放量日益加大，給有限的水資源帶來了不同程度的污染。目前，防治水污染、保護水環(huán)境已成為環(huán)境保護的當務之急，提高污水處理的自動化水平對水資源的保護起著至關重要的作用。
　　本文以西安市第四污水處理廠為依托，針對其曝氣量的控制只能依據(jù)人工經驗手動調節(jié)的問題，提出模糊PID控制策略并將其應用于曝氣控制系統(tǒng)中。以溶解氧濃度值為控制依據(jù)，通過控制生物反應池曝氣閥門開度的大小，調節(jié)鼓

2、風機的進風量，改變池中的溶解氧濃度，保證污水中的有機污染物可以最大程度地被微生物降解，使出水符合國家標準。首先闡述了鼓風曝氣環(huán)節(jié)的作用和工藝，通過分析曝氣量與溶解氧濃度值之間的關系，將污水處理過程中的各種測量指標相對比，確定將溶解氧濃度值作為曝氣量的控制依據(jù)；其次根據(jù)溶解氧濃度的物料平衡式建立曝氣控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，針對如何調節(jié)曝氣閥門開度的問題提出控制方案；然后在MATLAB中將提出的控制方案進行仿真對比，從快速性、抗干擾性和魯棒性三

3、個方面分析了各種控制方式的優(yōu)缺點，經仿真對比，單純的采用PID控制方式或模糊控制策略，系統(tǒng)的控制性能在某一方面會存在一定的缺陷，而通過模糊PID控制器控制曝氣閥門的開度能夠提高系統(tǒng)的抗干擾性和魯棒性；最后采用西門子S7-300 PLC作為曝氣控制系統(tǒng)的硬件核心，搭載WINCC上位機對整個系統(tǒng)運行過程進行監(jiān)控，軟件部分通過查詢離線模糊控制表的形式來實現(xiàn)模糊PID控制算法在PLC中的運行。通過系統(tǒng)調試結果論證了：在曝氣環(huán)節(jié)中采用模糊PID控