仿人智能控制在SBR污水處理系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用.pdf

1、序列式活性污泥污水處理法(SBR)具有工藝簡單、基建和運(yùn)行費(fèi)用低、自動(dòng)化程度高等優(yōu)勢，適用于當(dāng)前階段城市污水處理事業(yè)的發(fā)展。SBR法中反應(yīng)工序是污水處理過程最為重要的階段，在該階段內(nèi)微生物生長和污染物的降解依賴于曝氣池內(nèi)溶解氧(DO)濃度的大小，對(duì)DO濃度的控制直接影響污水的出水水質(zhì)和能量損耗。因此，文中將DO濃度作為被控量，基于仿人智能控制原理設(shè)計(jì)了一種智能控制器以實(shí)現(xiàn)對(duì)SBR法污水處理系統(tǒng)的控制；其次，針對(duì)改進(jìn)HSIC控制器參數(shù)難以

2、整定和優(yōu)化問題，提出了一種改進(jìn)的粒子群算法，完成了對(duì)所設(shè)計(jì)控制器參數(shù)的整定，并在Matlab環(huán)境下對(duì)受控系統(tǒng)進(jìn)行了仿真控制實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的控制器具有良好的控制品質(zhì)。文中完成的研究工作有以下幾個(gè)方面：
　　 ①分析了SBR法污水處理工藝，建立了污水處理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并通過對(duì)所建立模型的仿真控制，驗(yàn)證了對(duì)DO濃度控制的合理性；
　　 ②介紹了仿人智能控制的基本原理，在其原型算法基礎(chǔ)上剖析了算法的基本智能屬性，并

3、討論了仿人智能控制器的設(shè)計(jì)過程；
　　 ③介紹了粒子群算法的基本原理，并借鑒遺傳算法中操作因子的特性，提出了一種具有遺傳思想的改進(jìn)粒子群算法。在Matlab環(huán)境下，通過對(duì)四種標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)的仿真實(shí)驗(yàn)測試，驗(yàn)證了改進(jìn)算法的優(yōu)越性；
　　 ④針對(duì)傳統(tǒng)PID控制對(duì)非線性，強(qiáng)耦合控制系統(tǒng)控制效果不佳，設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的PID控制器和一種改進(jìn)的HSIC控制器，并利用改進(jìn)的粒子群算法對(duì)所設(shè)計(jì)控制器的參數(shù)整定優(yōu)化進(jìn)行了研究，研究表明，整定后的