基于LonWorks技術與預測控制的水處理自動投藥研究.pdf

1、在以地表水為城市供水水源的飲用水凈化處理工藝中，混合、絮凝是不可缺少的環(huán)節(jié)，除濁、澄清是水處理工藝的主要目標。在一定的工藝條件下，混凝劑的投加量直接決定混凝效果。因此實現(xiàn)混凝劑投加量的優(yōu)化控制，是保證出水水質和節(jié)約水廠運行成本的迫切需要。
　　目前國內水處理混凝投藥過程采用的檢測儀表，質量普遍不高，精確性、可靠性難以滿足控制要求；水處理混凝投藥過程本身的大滯后性、精確模型難以建立的特點給傳統(tǒng)PID控制帶來困難。預測控制采用多步預測

2、、滾動優(yōu)化和反饋校正等控制策略，控制效果好、魯棒性強，適用于控制不易建立精確數(shù)學模型且比較復雜的工業(yè)生產過程。
　　本課題首先用最小二乘法辨識了投藥系統(tǒng)的數(shù)學模型，然后介紹了預測控制中的動態(tài)矩陣算法，推導了DMC的內?？刂疲↖MC）結構，并以此種結構對DMC系統(tǒng)性能進行了分析。利用MATLAB/SIMULINK進行系統(tǒng)仿真，通過對控制參數(shù)的合理設置以及反饋濾波器的設計，解決了系統(tǒng)模型失配造成的輸出振蕩問題，證明了算法應用的正確性和

3、可行性，并與PID算法相比較，證明了控制方法的優(yōu)越性。
　　本文是針對混凝投藥智能節(jié)點進行設計，考慮課題的后續(xù)是以研發(fā)水廠自動化系統(tǒng)為目標，因此選擇LonWorks技術作為研發(fā)平臺對投藥節(jié)點進行設計。應用LonWorks技術開發(fā)的產品，具有開放性、可互操作的特點，是數(shù)字化、網絡化的產品，可進行遠程監(jiān)控。
　　根據(jù)水處理混凝投藥節(jié)點控制程序復雜、采樣數(shù)據(jù)種類多等特點，提出基于主機的Lon智能節(jié)點，選用了單片機AT89C52作為