基于粒子群算法的污水處理預測控制研究.pdf

1、活性污泥污水處理法是一種利用活性污泥即微生物來清除污水中污染物的方法，現(xiàn)階段運用最為廣泛的是序列式活性污泥污水處理法（SBR）。SBR法與傳統(tǒng)的污水處理法相比在時間上和空間上都是間歇式的，在反應(yīng)過程中微生物生長和降解污染物都需要氧氣的參與，即曝氣池內(nèi)的溶解氧濃度（DO）直接影響污水處理效果，一般認為DO為2.00mg/L時污水處理效果最佳，因此本文將把DO作為被控量對SBR法污水處理系統(tǒng)進行控制，使輸出DO值一直維持在2.00mg/L。

2、
　　首先根據(jù) SBR法污水處理工藝對系統(tǒng)進行數(shù)學建模并證實其有效性。由機理模型分別建立 PID控制器和廣義預測控制器進行控制仿真并做出比較。廣義預測控制(GPC)本身具有預測控制與自適應(yīng)控制這兩種控制方法的優(yōu)點。即多步預測及在線辨識的功能。由兩種控制器仿真結(jié)果可看出GPC比起PID而言，輸出更加穩(wěn)定，超調(diào)量更小，這個結(jié)果可說明對于具有非線性，強耦合等特點的污水處理系統(tǒng)，GPC的控制效果是更加有效的，并且能夠達到節(jié)能的效果。

3、>　　廣義預測控制器控制效果雖已達到基本控制標準，但為了提高其輸出精度，使超調(diào)減小，本文在廣義預測控制滾動優(yōu)化部分加入了粒子群算法，并進行仿真再與基本廣義預測控制器進行計較，其超調(diào)量由原本的0.35mg/L降為0.15mg/L,其控制效果明顯變好，表明粒子在整個去區(qū)域內(nèi)的搜索速度，搜索精度有的很大提高。
　　基于粒子群算法的SBR法污水處理廣義預測控制經(jīng)過多次仿真比較之后，溶解氧濃度始終穩(wěn)定在2.00mg/L范圍內(nèi)，并無大的超調(diào)，