魯棒控制方法在污水處理中的應(yīng)用研究.pdf

1、水污染是當(dāng)今世界各國都必須面對的重要問題,并且淡水資源日益匱乏,對污水進(jìn)行處理,處理后再加以重新利用,已成為各國政府所關(guān)注的大事?；钚晕勰喾ㄗ鳛槟壳皣鴥?nèi)外廣泛應(yīng)用的,用來提高水質(zhì)的污水水處理技術(shù),具有經(jīng)濟(jì)、簡便的優(yōu)點。污水處理系統(tǒng)中,水中的溶解氧濃度是污水處理生化反應(yīng)過程中的一個重要指標(biāo)。它能比較迅速、直觀地反映系統(tǒng)的運行狀況。對曝氣池中溶解氧(DO)實現(xiàn)準(zhǔn)確地控制,可以直接影響到系統(tǒng)能耗和污水排放進(jìn)程,是獲得較好經(jīng)濟(jì)效益和水處理效果的

2、前提。根據(jù)對馮裕釗、龍騰銳等在“變參數(shù)活性污泥系統(tǒng)的最優(yōu)魯棒控制法”一文中提出的SBR法數(shù)學(xué)模型的分析研究,改變模型的簡化條件,建立新模型,并對新建立的模型進(jìn)行了穩(wěn)定性,可控性分析,驗證了新建模型具有內(nèi)在不穩(wěn)定性。基于Lyapunov穩(wěn)定性理論和線性矩陣不等式理論,通過構(gòu)造一個Lyapunov函數(shù),求解滿足條件的LMI,設(shè)計出使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的控制器。
　　 在污水實際處理過程中,由于進(jìn)水水量,水質(zhì)的不確定性,建模過程中對真實物理

3、過程簡化及線性化近似處理導(dǎo)致的模型不確定性,因溫度引起的動力學(xué)參數(shù)變化導(dǎo)致的模型不確定等,針對模型參數(shù)的不確定設(shè)計魯棒控制器；針對控制器在控制實現(xiàn)時因為硬件如A/D,D/A轉(zhuǎn)換,軟件如計算截斷誤差等因為,造成的控制器參數(shù)變化,控制系統(tǒng)不穩(wěn)定,設(shè)計了非脆弱控制器,保證系統(tǒng)穩(wěn)定,滿足控制性能要求；針對微生物濃度在線檢測儀昂貴的實際問題,通過構(gòu)造觀測器,設(shè)計基于觀測器的魯棒非脆弱控制器。用MATLAB仿真算例說明方法的正確性和有效性。