污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計與軟測量建模研究.pdf

1、伴隨著計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,我國工業(yè)系統(tǒng)控制的自動化水平日益提高,這些與先進(jìn)的控制技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用息息相關(guān)。然而,對于污水處理過程這類復(fù)雜的對象,由于其具有高度非線性、參數(shù)測量隨機(jī)變化大等特點,致使一些重要過程變量目前仍還沒有成熟穩(wěn)定、高效經(jīng)濟(jì)的在線檢測設(shè)備,因此對污水處理系統(tǒng)展開建模和控制方面的研究探索,勢必將帶來非常重大的實際意義和社會價值。
　　結(jié)合污水處理項目的具體要求,本文設(shè)計開發(fā)了一套一體化、高效的污水處理P

2、LC自動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)污水處理過程變量溫度、液位、PH值等的準(zhǔn)確測量,并同時完成對各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)泵、閥門、攪拌機(jī)、刮泥機(jī)等的連續(xù)實時控制。本系統(tǒng)遵循分散控制、集中監(jiān)測的設(shè)計原則,控制形式共分為三種,即現(xiàn)場手動控制、PLC聯(lián)動控制和中央集中控制。
　　為解決污水處理中一些關(guān)鍵的重要出水水質(zhì)指標(biāo)難以在線測量的問題,引入了軟測量技術(shù)理論。結(jié)合污水處理系統(tǒng)的非線性和過程建模難的特點,選取最小二乘支持向量機(jī)來構(gòu)建出水參數(shù) COD(化學(xué)

3、需氧量)軟測量模型。采用新興粒子群算法對訓(xùn)練模型進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,訓(xùn)練時間短,實現(xiàn)高速率的學(xué)習(xí)。在MATLAB環(huán)境下,選用系統(tǒng)實際的測量數(shù)據(jù)建模,仿真驗證了這種方法的可行性和有效性。
　　最后,采用廣義預(yù)測控制(GPC)策略對生物流化床污水處理過程進(jìn)行控制方法研究。以最小二乘支持向量機(jī)作為預(yù)測模型,給出了基于最小二乘支持向量機(jī)的廣義預(yù)測控制框架,并進(jìn)一步深入探討所用控制算法的實現(xiàn)過程。針對污水生物流化床處理過程,設(shè)計了預(yù)測控制器,以實