模糊控制理論在活性污泥系統(tǒng)中的應(yīng)用與優(yōu)化.pdf

1、活性污泥法是應(yīng)用最普遍的廢水生物處理方法。在活性污泥過程中,細(xì)菌的生物懸浮液(活性污泥)是負(fù)責(zé)清除污染物?；钚晕勰辔鬯幚韽S(污水處理廠)的設(shè)計和具體應(yīng)用,可以實現(xiàn)生物氮(N)的去除和生物磷(P)的去除率,除了去除有機碳物質(zhì)。顯然,許多不同的活性污泥工藝配置已經(jīng)發(fā)展和演變了很多年。歷史中可以發(fā)現(xiàn)很多對活性污泥工藝的改進和變革。
　　活性污泥污水處理過程機理復(fù)雜同時具有強耦合性、高度非線性、不確定性,并且污水入水組分波動很大等特點。

2、為了緩解我國水資源問題,提高我國污水自動化處理水平及處理效果,及時設(shè)計出一系列高效的控制、建模和仿真模型具有深遠(yuǎn)的實際意義。
　　本文把活性污泥系統(tǒng)中比較有代表性的DO溶解氧過程作為控制對象,運用模糊控制的思想來對該過程進行優(yōu)化,并且與普通PID控制作對比。為了避免模糊控制器中三個輸出變量的耦合與相互影響關(guān)系,本文將兩輸入三輸出的多維模糊控制模型劃分為三個兩輸入單輸出的二維模糊控制模型。從仿真結(jié)果中我們可以知道,普通PID控制與模

3、糊PID控制的誤差都在允許范圍內(nèi),而模糊PID控制在誤差控制方面更加精確,同時也為后面優(yōu)化模糊控制提供了一定的依據(jù)。
　　考慮到模糊控制可能會陷入局部最優(yōu)化的情形,本文提出了基于遺傳算法的模糊控制方案,方案的主體思想是利用遺傳算法優(yōu)化模糊控制規(guī)則和隸屬度函數(shù)。在選取適應(yīng)度函數(shù)時,采用典型的ITAE(Integrated Time and Absolute Error)積分時間和絕對誤差函數(shù),同時為了避免超調(diào)量過大,我們采用設(shè)定懲罰