灰色预测和聚类融合理论在水质检测控制中的应用

发布时间：2017-12-18 05:16

  本文关键词：灰色预测和聚类融合理论在水质检测控制中的应用

  更多相关文章： 水处理 灰色理论 聚类融合 预测模型 浊度

【摘要】：水质参数的检测和控制是水处理控制系统中的核心部分,对产水水质稳定性、产水效率至关重要,同时也是实现水处理控制系统自动化的重要基础。因此,研究水处理控制系统和水质控制策略对水处理技术发展有着重要意义。首先,本文结合课题项目的实际情况,通过对水处理控制系统和水质控制策略的研究分析,针对水处理过程中的非线性、滞后性的问题,提出以浊度作为主要的水质参数,运用灰色预测理论,通过GM(1,1)灰色预测模型对水质进行预测控制。论述了灰色预测理论模型的原理和建模过程,分析了灰色预测模型对产水水质浊度的预测效果,实验验证了灰色预测模型对产水水质参数的预测作用,并讨论了该预测模型理论在对水质参数预测时会扩大波动范围等不足。其次,针对灰色预测模型存在的不足,提出采用信息聚类融合的方法进行对其进行改进。用信息聚类融合的方法将已有实测数据组融合为灰色预测的原始输入数据组,同时,将灰色预测值与融合值实时比对,进行误差监控,当误差超过设定的范围时,修正灰色预测数据为融合数据。最后,以混凝沉淀这一滞后过程为例进行建模,并简化等效模型为控制系统的阶跃响应。对基于预测模型反馈控制和基于PID的无预测控制进行了对比.仿真分析。在保持良好的稳态响应的同时,本文选用的基于预测算法的控制策略能够实现更好的动态响应,其调整时间短、响应速度快、最大超调量小、振荡次数少,应用效果较好。
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X832;N941.5

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本文编号：1302952