給水處理中混凝沉淀過程機(jī)理建模及辨識研究.pdf

1、飲用水是人們生活中不可或缺的必需品，飲用水水質(zhì)關(guān)系著人們的生活品質(zhì)。隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，人們生活水平不斷提高，飲用水水質(zhì)也成為人們越來越關(guān)心的問題，同時經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來了環(huán)境的污染，導(dǎo)致原水水質(zhì)下降，給引用水生產(chǎn)帶來了更大的挑戰(zhàn)。國內(nèi)外越來越多的學(xué)者開始對水處理過程進(jìn)行研究，目前主要研究的內(nèi)容有混凝沉淀過程建模和混凝投藥控制。本文主要圍繞以下兩個問題展開研究:一、由于水處理過程具有大時滯，多擾動等特性，對實際系統(tǒng)進(jìn)行研究時，實驗過

2、程漫長，研究效率低且成本較高。二、模型預(yù)測控制已經(jīng)普遍應(yīng)用于混凝投藥控制的研究中，然而模型失配問題仍是制約控制器性能進(jìn)一步提高的關(guān)鍵因素，所以獲得一個與實際過程匹配的預(yù)測模型至關(guān)重要。以下是本文主要工作:
　　本文通過對水處理中混凝沉淀過程機(jī)理進(jìn)行分析，根據(jù)系統(tǒng)特點和物料守恒原理對系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)理建模。模型包括混合、絮凝和沉淀三段，反映了原水流量、原水濁度、混凝劑量與沉淀池出水濁度之間的關(guān)系?；谒Ｐ?，仿真分析了原水濁度在不同值時

3、發(fā)生突變對沉淀池出水濁度的影響，以及添加不同混凝劑量時沉淀池出水濁度的變化。研究表明該模型可以輔助給水處理過程混凝投藥控制的分析，大大縮減了實驗時間，提高了研究效率，節(jié)約了研究成本，同時對進(jìn)一步認(rèn)識混凝沉淀過程的機(jī)理有現(xiàn)實意義。
　　本文采用基于多模型插值的LPV模型辨識方法和目前在水質(zhì)預(yù)測中應(yīng)用最為普遍的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分別對混凝投藥系統(tǒng)進(jìn)行模型辨識，并針對LPV模型辨識過程中出現(xiàn)的模型不收斂問題進(jìn)行了分析并給出改善的建議，最后