基于模糊控制的CASS工艺曝气控制仿真

以在线监测的DO（DissolvedOxygen,溶解氧）值为控制变量,建立曝气过程的传递函数,设计模糊控制器,对CASS（CyclicActivatedSludgeSystem．周期循环活性污泥法）T艺曝气控制进行了模糊控制和P1D控制的MATIJAB仿真对比。结果表明：在响应速度和超调量方面,模糊控制优于PID（PmponionIntegrationDi髓rentiation）控制,两者的稳态误差均在3％122内。     

关于污水处理自动控制系统的研究

文章根据污水处理厂的实际情况,选择了氧化沟污水处理工艺,并采用了西门子公司的Profibus-DP现场总线和工业以太网来组建网络.本文详细探讨了硬件和软件的设计方案,选择曝气沉砂系统并采用模糊控制和PI控制相结合的方法提出了具体的解决方案,并且使用Matlab中的simulink工具对污水含氧量的控制系统进行了仿真实验,效果良好.     

炼油废水处理采用BAF工艺的控制系统

介绍了炼油废水采用曝气生物滤池(BAF)处理工艺的工作原理,并对工艺控制系统的特点及要求作了简要介绍,控制系统采用SIMATICS7-300可编程控制器实现炼油废水处理工艺设备的控制。具体介绍了控制系统的结构、任务分配及实现、控制方式和程序设计思路,对阀类、曝气机、鼓风机和水泵采用了顺序控制、时限控制和条件控制相结合的控制原则。     

SBR法处理豆制品废水过程中ORP与COD的相关性

采用SBR法处理豆制品废水时 ,为获得准确反映有机物降解情况的控制参数 ,进行了反应过程中ORP变化与COD降解程度的相关性试验研究。结果表明 ,无论改变曝气量还是初始MLSS浓度 ,以及增加或减少进水COD浓度 ,反应过程中ORP的变化与COD的降解程度均具有很好的相关性。在降解COD过程中 ,ORP变化曲线出现两个特征点 ,一个特征点为ORP凹点 (最小值 ) ,它表示反应器中大部分COD已被降解 ;另一个特征点为ORP平台 ,表示COD达到难降解程度。此外 ,不同进水COD浓度使得ORP曲线凹点出现的时间不同 ,以此可以预测进水COD浓度 ,为实现曝气量和曝气时间的在线模糊控制奠定理论基础。     

CAST工艺中曝气控制的研究

对好氧生物处理技术进行曝气控制是保证出水水质、节能降耗的关键所在,因此曝气控制方式也在不断改进.常见的曝气控制方式有时间控制、DO控制等.对CAST工艺的DO控制法进行了检验,并对氧化还原电位(ORP)控制模式作了探讨性试验,在3个时间段内使ORP分别在-49 mV、9 mV、30 mV上下波动,其SS、CODCr、NH3-N、TN、TP的去除率均能达到设计要求,并与DO控制模式下的去除率基本相当.     

膜组器结构优化及工艺运行参数调整研究

膜生物反应器技术是当前最先进的污水处理技术之一,在世界范围内广泛应用于市政污水处理领域。该技术有着出水水质好、占地小、污泥排放量少、运行稳定、操作简单等优点。但是一次性投资及运行费用较高等问题阻碍了其在污水处理中的推广应用。传统连续曝气控制膜污染是膜生物反应器最大耗能部分,约占整个系统能耗的60%左右。为有效降低膜生物反应器工艺的运行费用,同时保证曝气控制膜污染的效果,笔者从膜片间距,结合曝气方式、气水比3方面进行研究,以优化膜组器结构实现膜生物反应器工艺运行费用的根本性降低。经研究发现当膜片间距为24 mm,气水比为30:1,曝气方式为曝气10 s停10 s的频率时,曝气控制膜污染的效果与连续曝气控制膜污染效果相似,甚至更好。以此研究为基础,确定了针对北京市郊区县农村排放污水的膜生物反应器工艺的运行参数:污泥浓度为(5～12)g/L;气水比为(20～40)∶1;每(2～3)个月进行1次在线清洗,清洗药剂浓度为3 g/L;自吸泵抽停比为7∶1。     

精确曝气流量控制系统在污水处理厂的应用

曝气系统是城市污水处理厂的主要耗能单元,精确曝气是降低能耗的重要措施。以10万m~3/d处理规模的AAO处理工艺为研究对象,开展精确曝气流量控制系统应用研究,通过考察鼓风机的控制效果、DO控制效果、出水水质和节能效益客观评定系统的运行效果。结果表明:实施系统后,曝气池实现了精细化控制,满足不同溶解氧控制区域的曝气量需求;各控制区的溶解氧分别稳定在0.3mg/L、0.3mg/L及1.5mg/L水平,实现了溶解氧分区稳定化控制;溶解氧分区控制方式及其控制水平对出水水质(COD、BOD_5、SS、TP)的稳定性有了大幅度提高,有力提升TN去除率的同时NH_3-N的出水不受影响;水量比能耗节能比为4.48%,实现了污水处理节能的目标;通过效益分析,精确曝气控制系统运行两年可收回成本。     

污水曝气污染物浓度预测及其成本最优控制

在污水处理厂水质检测中,化学需氧量(COD)和氨氮浓度(NH_3-N)等指标很难实现实时、精准、经济的测量,因而难以根据污染物浓度对污水处理过程中曝气需氧量和能耗进行控制。应用支持向量机(SVM)建立了预测模型,再用信息粒化时序回归方法来预测COD和NH_3-N的变化,实现了对COD和NH_3-N的在线软测量。在预测指标符合出水标准的前提下,建立了曝气成本数学模型;并考虑政府COD超量削减补贴,得到综合成本模型。应用NSGA-Ⅱ算法优化曝气处理工艺,可使吨水电耗降低44%~58%。     

太阳能曝气人工垂直潜流湿地去除生活污水氮磷的试验研究

利用芦苇和砾石构建太阳能曝气人工垂直潜流湿地处理生活污水。设定水力负荷400 mm/d,气水比10∶1,当进水氨氮(NH₄-N)、总氮(TN)、溶解性反应磷(SRP)和总磷(TP)平均浓度为5.14,7.56,0.40,0.53 mg/L时,引入太阳能曝气后,各自的平均去除率分别提高24.8%,9.4%,15.7%和11.5%。随着气温下降和进水浓度降低,湿地微生物脱氮除磷能力下降,曝气对改善生活污水氮磷去除作用不显著。对试验系统而言,太阳能曝气湿地基本建设费用是无曝气湿地的2.85倍;但以20 a运行为基础折算出的污水处理费比无曝气湿地仅高0.02元/m³。综上,从污染去除性能和污水长期处理费用来看,太阳能曝气湿地在生活污水处理方面具有较好的技术经济优势。     

ABR—好氧组合工艺对农村生活污水处理效果研究

研究了厌氧折流板反应器(ABR)分别与跌水曝气和曝气生物滤池组合工艺对农村生活污水中COD_(Cr)和氨氮的去除效果,并对两种组合工艺去除效果进行了比较。结果表明:采用ABR—好氧组合工艺处理生活污水,COD_(Cr)的平均去除率基本上稳定在84.2%左右,这说明生活污水经过ABR厌氧反应器和好氧处理后,能有效去除污水中的有机物;在后续好氧段,采用跌水曝气作为后处理,COD_(Cr)去除率比单独采用ABR提高了9.5%,采用曝气生物滤池作为后处理,COD_(Cr)去除率提高了24.9%,与ABR—跌水曝气相比,采用ABR—曝气生物滤池去除COD_(Cr)的效果较好;ABR—好氧组合工艺对氨氮的去除效果较差,达不到理想的去除效果。     

水轮机调速器频率的模糊控制

在对水轮机调速器的模糊控制研究中，很多文献采用的是多条模糊控制规则，但由于参数整定复杂未能取得满意的效果，为此推荐采用PI型模糊控制器。PI型模糊控制器采用变宽度的隶属函数，只需建立偏差模糊控制规则库，不考虑偏差变化率，从而使计算时间大为缩短，而且既能消除静差，又具有抗负荷干扰的能力。经仿真实验表明，PI型模糊控制器比常规的PID控制及一般的模糊控制具有更良好的动、静态性能和鲁棒性，且节省计算时间、简单有效。     

隶属度确定对模糊控制系统稳定性影响的研究

 结合模糊控制和PID算法的优点,提出并设计了模糊PID控制器,利用MATLAB软件对采用此模糊PID控制器的水轮机调节系统进行仿真研究。仿真研究结果表明,合适的隶属度对模糊PID控制系统无论是在系统响应速度,还是稳定性上都有明显的提高。     

水电机组智能复合控制策略研究

水轮发电机组系统是一非线性、时变、高阶系统,传统PID或模糊控制很难达到理想的控制效果,模糊和PID适当结合控制可提高控制效果。对模糊和PID控制相结合形式进行了讨论,并设计了常用的几种模糊和PID控制结合的控制器;又结合具体水电站控制工程,对控制器进行了仿真分析,并分析了模糊和PID如何优势互补达到较好的控制效果。为了说明问题,设计模糊和PID控制器时用遗传算法和神经网络进行了优化。     

基于遗传算法的水轮发电机组模糊PID控制研究

水轮发电机组是一个复杂的非线性系统,水轮机调节系统常规PID控制不能根据水轮发电机组的动态过程自动调整PID控制参数。因此,常规PID控制很难满足高性能控制要求。结合遗传算法和模糊PID控制的优点,用模糊推理在线整定PID控制参数,利用遗传算法优化模糊PID控制系统的模糊控制规则。仿真结果表明,这是一种非常有效的控制策略,其控制品质较传统PID控制系统有很大的改善和提高。     

智能模糊PID控制在水轮发电机组中的应用

针对水轮发电机组常规PID控制不能根据系统的动态过程自动调整控制参数的缺点，提出一种改进的智能自适应模糊PID控制系统，模糊控制器隶属函数和推理规则采用遗传算法优化，模糊推理输出在线修改PID参数，并探讨了如何整定PID参数以达到最优控制效果。仿真实验表明这是一种有效的控制策略，尤其是启停机过程及负载扰动过程比传统PID控制具有更好的鲁棒性和稳定性。     

基于PLC的模糊PID水电厂蒸发冷却空调控制系统

根据西北地区特别是新疆应用较为广泛的蒸发冷却空调系统特点,介绍其原理和机构及在水力发电厂中的实际应用,并针对AI温控器存在的不足,采用模糊PID设计,通过特别的寻址方式,使PLC能够简便易行地实现模糊PID计算,进而实现基于PLC的水电厂蒸发冷却空调控制。经实测该系统不仅实现了厂区温度的精准控制,而且还能远程监控,又能降低能耗。     

模糊自适应PID控制器在水轮机调节系统中的应用

本文针对水轮机调节系统的参数非线性、时变性和模型不确定性设计了一种基于模糊推理的参数自适应PID控制器,并用Matlab对该控制器的稳定性和鲁棒性进行了仿真。仿真结果表明该控制器具有理想的动态和稳态性能,超调量、过渡过程时间等控制性能指标均优于传统PID控制器,能够满足水轮机调节系统对参数控制的要求。     

基于自适应模糊PID控制的水轮机调节系统

针对水轮机的大惯性和"水锤"效应,以及水轮机调节系统各环节的时变非线性特性,传统的PID控制很难改善其控制品质,容易产生超调量大、摆动时间长、波动频繁以及调节"迟钝"等现象。为此,在水轮机调节系统中引入了有功功率反馈来取代主接力器位移反馈,同时设计了一个基于模糊控制的变参数PID控制器,利用模糊控制的专家推理能力实现在线调整PID参数,来改善系统控制品质。而且还结合水轮机调节系统变工况和扰动情况,利用模糊逻辑工具箱对自适应模糊PID控制模型进行仿真。结果表明,该系统具有更好的跟随性能,稳态精度高,超调量明显较小,具有较强的自适应性和鲁棒性能。     

模糊自适应PID控制器在水轮机调节系统中的应用

本文针对水轮机调节系统的参数非线性、时变性和模型不确定性设计了一种基于模糊推理的参数自适应PID控制器,并用Matlab对该控制器的稳定性和鲁棒性进行了仿真。仿真结果表明该控制器具有理想的动态和稳态性能,超调量、过渡过程时间等控制性能指标均优于传统PID控制器,能够满足水轮机调节系统对参数控制的要求。