模糊PID控制器在污水處理廠曝氣池中的應(yīng)用.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，生活污水和工業(yè)廢水的排放量日益加大，給有限的水資源帶來了不同程度的污染。目前，防治水污染、保護(hù)水環(huán)境已成為環(huán)境保護(hù)的當(dāng)務(wù)之急，提高污水處理的自動(dòng)化水平對(duì)水資源的保護(hù)起著至關(guān)重要的作用。
　　本文以西安市第四污水處理廠為依托，針對(duì)其曝氣量的控制只能依據(jù)人工經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)調(diào)節(jié)的問題，提出模糊PID控制策略并將其應(yīng)用于曝氣控制系統(tǒng)中。以溶解氧濃度值為控制依據(jù)，通過控制生物反應(yīng)池曝氣閥門開度的大小，調(diào)節(jié)鼓

2、風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)量，改變池中的溶解氧濃度，保證污水中的有機(jī)污染物可以最大程度地被微生物降解，使出水符合國家標(biāo)準(zhǔn)。首先闡述了鼓風(fēng)曝氣環(huán)節(jié)的作用和工藝，通過分析曝氣量與溶解氧濃度值之間的關(guān)系，將污水處理過程中的各種測量指標(biāo)相對(duì)比，確定將溶解氧濃度值作為曝氣量的控制依據(jù)；其次根據(jù)溶解氧濃度的物料平衡式建立曝氣控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，針對(duì)如何調(diào)節(jié)曝氣閥門開度的問題提出控制方案；然后在MATLAB中將提出的控制方案進(jìn)行仿真對(duì)比，從快速性、抗干擾性和魯棒性三

3、個(gè)方面分析了各種控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)仿真對(duì)比，單純的采用PID控制方式或模糊控制策略，系統(tǒng)的控制性能在某一方面會(huì)存在一定的缺陷，而通過模糊PID控制器控制曝氣閥門的開度能夠提高系統(tǒng)的抗干擾性和魯棒性；最后采用西門子S7-300 PLC作為曝氣控制系統(tǒng)的硬件核心，搭載WINCC上位機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)控，軟件部分通過查詢離線模糊控制表的形式來實(shí)現(xiàn)模糊PID控制算法在PLC中的運(yùn)行。通過系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果論證了：在曝氣環(huán)節(jié)中采用模糊PID控