污水處理過(guò)程的建模與基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制算法研究.pdf

1、近年來(lái)，污水處理作為環(huán)境保護(hù)中的熱點(diǎn)問(wèn)題，受到了很多學(xué)者和研究人員的關(guān)注。污水處理有很多種工藝流程，本文主要研究了活性污泥法污水處理過(guò)程，活性污泥法有操作方便、能耗較小的特點(diǎn)，成為目前我國(guó)污水處理廠使用最多的一種污水處理工藝。本文的主要工作是研究了活性污泥法污水處理過(guò)程的建模與控制，并對(duì)污水處理中溶解氧和硝態(tài)氮的控制作了一定的改進(jìn)，最后取得了如下研究結(jié)果：
　　1.搭建了污水處理仿真平臺(tái)。污水處理過(guò)程是一個(gè)運(yùn)行周期長(zhǎng)、運(yùn)行成本高，

2、大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有條件進(jìn)行實(shí)際污水處理的實(shí)驗(yàn)，且實(shí)際過(guò)程往往受環(huán)境因素影響較大，控制策略之間很難平行比較，研究人員很難區(qū)分各個(gè)控制策略的優(yōu)劣性。平臺(tái)的作用是替代實(shí)際污水處理過(guò)程，研究人員的建模與控制可以在平臺(tái)上進(jìn)行，并且統(tǒng)一的環(huán)境有利于評(píng)估控制策略的優(yōu)劣；
　　2.利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立控制對(duì)象的模型?；钚晕勰辔鬯幚磉^(guò)程是一個(gè)非線性過(guò)程，具有復(fù)雜的動(dòng)態(tài)特性，通過(guò)公式推導(dǎo)出來(lái)受控對(duì)象的方程非常龐大，難以設(shè)計(jì)控制算法。本文利用利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)

3、大的學(xué)習(xí)能力，完成了對(duì)活性污泥法污水處理過(guò)程建模，控制算法可以基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)；
　　3.提出了加強(qiáng)硝態(tài)氮控制的控制策略，設(shè)計(jì)了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)PID控制算法和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)控制算法。污水處理過(guò)程中，微生物在有氧環(huán)境下將氨氮轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮，硝態(tài)氮可以在無(wú)氧的環(huán)境下通過(guò)生化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氮?dú)馀欧?，從而達(dá)到去污目的。本文在分析了污水處理中的控制策略后，首先設(shè)計(jì)了改進(jìn)的PID控制器，相對(duì)于原始的PID控制器控，溶解氧的控制效果得