基于优化算法的模糊控制在废水净化过程的研究

发布时间：2024-12-18 22:01

　　随着社会经济的发展及工业化进程的提高，致使水污染严重，环境污染日趋严重，同时，对水的需求却日渐增加，对污水处理的标准也越来越高，迫切需要高效的污水处理技术来控制及减少污水，而厌氧消化工艺是一种非常有效的生物降解方法，具有低能耗、污泥产量低、占地面积小和产生的气体可以作为能源使用等优点，因此，对于污水处理工业是一项非常有发展潜力的技术。厌氧消化过程存在不稳定性、时变性及滞后性等特点，造成其机理复杂，增加其分析研究难度，其中很多参数又难以确定，诸多因素造成了其数学模型存在很大的误差。所以，选用经典控制或者现代控制策略对被控系统进行控制调节时，其控制效果往往差强人意。当遇到这类系统时，智能控制中的模糊控制在不需要精确的数学模型的前提下就可以达到很好的控制效果，成为当前控制领域内的一个研究热点。 本文对污水处理过程的研究进展和实际应用做了总结，对曝气过程的溶解氧控制模型及厌氧消化模型(Barth-Hill非线性模型)来研究废水处理过程，并对此过程进行了模糊控制的相关研究，包括对曝气过程溶解氧的增量式模糊控制和厌氧消化过程的仿真、常规PID控制、模糊逻辑控制及模糊逻辑控制的优化。在模糊逻辑控...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-3曝气系统控制策略图

图3-3曝气系统控制策略图Fig.3-3Thecontrolstrategyofaerationsystem如图3-3为整个曝气过程中溶解氧控制系统的Simulink图形，阶跃信号作为给定信号，其控制对象曝气过程中溶解氧过程的传递函数，控制策略分别使用增量....

图3-4试验数据

图3-4试验数据Fig.3-4Thetestdata第二步：增量式模糊控制器的设计：首先进行模糊推理编辑器的编写，图3-5的上半部分是进行输入输出变量设定的对话框，选定的输入变量为溶解氧的误差E、误差变化率Ec和输出为鼓风机的频率值。其下面的对话框设定的内容为与....

图3-5模糊控制编辑器Fig.3-5Theeditoroffuzzycontrol

图3-5的上半部分是进行输入输出变量设定的对话框，选定的输入变量为溶解氧的误差E、误差变化率Ec和输出为鼓风机的频率值。其下面的对话框设定的内容为与运算或运算的设定，以及对于蕴含算式的选择最终决定为最大最小蕴含算法；而去模糊化选择了加权平均法进行处理，而其中选择常用的M....

图3-6隶属函数编辑器Fig.3-6Theeditorofmembershipfunction在编辑隶属函数之后，便是打开模糊规则编辑器，运用已经之前确定好的输入输出变量进行规则编辑，在编辑时可以借助很多方法，例如应用符号，语言或

第三章模糊控制在曝气过程上的应用在设置模糊编辑器的基本控制方法之后，在打开隶属函数编辑器（Mfedit），查找资料结合工具箱中的各种备用隶属函数的模型中选择使用者适合的隶属度函数模型，确定好隶属度函数的形状，然后再编辑器的下方进行参数的选定，从而确定实际的隶属度函数。如图3-....

本文编号：4017185