污水處理過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，污水處理作為環(huán)境保護中的熱點問題，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程，活性污泥法有操作方便、能耗較小的特點，成為目前我國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程的建模與控制，并對污水處理中溶解氧和硝態(tài)氮的控制作了一定的改進，最后取得了如下研究結(jié)果：
　　1.搭建了污水處理仿真平臺。污水處理過程是一個運行周期長、運行成本高，

2、大多數(shù)實驗室沒有條件進行實際污水處理的實驗，且實際過程往往受環(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)分各個控制策略的優(yōu)劣性。平臺的作用是替代實際污水處理過程，研究人員的建模與控制可以在平臺上進行，并且統(tǒng)一的環(huán)境有利于評估控制策略的優(yōu)劣；
　　2.利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立控制對象的模型?；钚晕勰辔鬯幚磉^程是一個非線性過程，具有復(fù)雜的動態(tài)特性，通過公式推導(dǎo)出來受控對象的方程非常龐大，難以設(shè)計控制算法。本文利用利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強

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