无模型自适应控制器在自来水厂加药凝絮过程的控制研究

针对净水工艺中混凝投药控制存在的实际问题,以待滤水浊度为被控对象,采用无模型自适应控制技术（MFA）并设计前馈一反馈复合控制系统来实施控制。该控制系统克服了混凝投药过程的大时滞、大惯性,具有较好的稳定性和鲁棒性。广东省佛山沙口水厂中试基地的控制试验研究表明,该解决方案可行,控制效果良好,有较明显的应用价值。     

水旋澄清池的技术改造试验

针对夏季兰东水厂水旋澄清池难以处理高浊度黄河水的问题,提出了改进进水头部和强化絮凝加药的改造方案。按相似比设计出强化水旋澄清器,进行现场试验。试验结果表明,强化水旋澄清器可以使浊度去除率提高约3%左右。改进进水头部和强化絮凝加药改善了水力条件和增强絮凝效果,提高出水水质,满足供水量。     

MFA控制器在蒸氨装置中的应用

通过分析MFA(无模型自适应控制)控制原理,同时结合宝钢化工蒸氨装置p H值无法自动控制的现状,将MFA控制器成功应用于具有大滞后的控制对象,并实现了pH值的自动控制。     

大伙房汛期高浊污染二次絮凝超滤工艺研究

针对抚顺市突发强降雨导致大伙房水库原水浊度在短期之内迅速升高至982 NTU,水厂常规处理工艺难以应对高浊污染的情况,采用二次絮凝-超滤膜工艺代替原有过滤工艺作为水厂中远期工艺改造方案,对比进行了汛期过程中常规工艺和二次絮凝-超滤工艺对浊度、CODMn、细菌总数的去除效果实验。结果表明,采用二次絮凝-超滤工艺的出水水质能够满足GB5749-2006的要求,二次絮凝作为膜工艺的预处理可有效缓解膜污染,并且该工艺运行成本较低,可作为抚顺各水厂工艺改造备选方案。     

污泥回流提高低浊度采油污水絮凝效果研究

采用污泥回流增加污水浊度的方法提高低浊度采油污水絮凝效果和沉降速度。实验结果表明:延长油田某采油厂低浊度采油污水在污泥回流量为20 mL/L、聚合氯化铝投加量为20 mg/L、聚丙烯酰胺投加量为0.7 mg/L、加药时间间隔为10 s条件下,采油污水絮凝沉降时间比没有污泥回流絮凝沉降时间缩短2/3以上,采油污水中含油量由72.8 mg/L降至2.4 mg/L,固体悬浮物由28.6 mg/L降至8.3 mg/L,絮凝沉降处理效果良好。     

微旋流沉降器分离效率的准数模型

通过因次分析和实验数据回归建立了新型微旋流沉降器的无因次准数模型。用模拟悬浮液通过改变流体流量?原水浊度?絮凝剂量?沉降器波纹板斜槽的直径进行沉降实验,测定进水流量、絮凝体沉速、进出水及澄清器内各点溢流水的浊度。结果表明:絮凝体沉速对出水浊度的影响最大;流体流速较小时,增大流速出水浊度减小,流速较大时,增大流速出水浊度增大;波纹斜槽直径越小分离效率越高。实验数据回归的分离效率准数模型与实验及工业数据吻合良好。     

机械絮凝和网格絮凝处理低浊度水源水的性能对比中试研究

针对某市第三水厂的三期工程建设,用中试规模试验来选择絮凝方式。试验结果表明,在相同的源水、相同加药量和相同的进水量的情况下,网格絮凝的沉淀效果优于机械絮凝。随着PAC投加量的增加,沉淀出水的浊度和大于2μm的颗粒数呈下降趋势。源水水质和投药量是影响沉淀池出水水质的最重要因素,最佳投药量的范围为21~28mg/L。     

一种新型的浊度控制算法

针对城市供水过程中,待滤水浊度控制过程的大惯性、大滞后、模型参数时变和干扰多等特点,采用一种新型的控制算法来实现对该过程的控制,其具体思想是:分别从对设定值的跟踪性要求和对扰动的抑制性要求出发,采用双控制器分别实现各自的控制,且两个独立的控制器分别采用常规PI和带非线性补偿的PI算法。并将该种新型控制算法和传统PID反馈控制算法、Smith预估控制算法和双PI控制算法进行了仿真比较。最后,还将该种算法实际应用到某水厂的中试实验基地。仿真和实验结果表明:所采用算法能够及时克服扰动,并对模型参数变化不敏感,具有很强的鲁棒性,对设定值具有良好的跟踪能力,确保了供水质量的稳定性。     

玻璃窑炉的无模型自适应控制

介绍了玻璃窑炉控制过程的特性和参数特点,对玻璃窑炉的传统控制方式(PID控制)的缺点进行了分析。提出了一个基于无模型自适应控制器(MAF)的玻璃窑炉过程控制方案。通过对MFA控制技术的介绍和MAF技术在玻璃窑炉这样一个连续、非线性、多变量的工业过程中的应用,说明玻璃窑炉过程控制能在新技术的帮助下,获得满意的控制结果。     

个旧市松矿水厂穿孔旋流絮凝池提升改造

国家新的饮用水卫生标准已全面实施,要求出厂水浊度小于1 NTU,许多水厂采用的常规处理工艺出水水质已不能满足新标准要求。因此,已建运行水质不达标的水厂需寻找有效的措施对现有工艺进行提升改造,提高出水水质,确保水厂出厂水水质达到新标准的要求。个旧市松矿水厂运行年代已久,沉淀池出水效果差,出厂水水质不满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)要求的浊度指标。该工程根据微涡流絮凝理论,结合网格絮凝池絮凝效果好的特点,将厂区内现状已建穿孔旋流絮凝池结构提升改造成一种新的絮凝池-微涡流絮凝池,结合两种絮凝池的优点,增强絮凝效果,提高松矿水厂出水水质。     

净水厂混凝投药模糊控制方法

本文结合净水厂工程实例介绍水厂混凝投药模糊控制方法。该方法能够解决水厂混凝剂投加控制系统中存在的非线性、时滞性和模糊性问题,从而实现现场混凝投药自动控制。以一个单点模糊控制器的工作原理为例说明了混凝投药模糊控制系统中的核心技术的设计原理。本文提出的方法经工程实践取得了预期成效。     

模糊专家控制在南洲水厂投矾控制的应用

介绍南洲水厂的工艺流程、投矾工艺及其控制系统的设计,通过研究国内外投矾自动控制的模式,提出采用自学习的模糊专家控制系统进行投矾自动控制,利用周边水厂和广州自来水公司的经验数据和实际运行的一些数据,初步建立一个模糊专家数据库,利用该数据库在线控制投矾泵的运行,并在实际运行中在线自学习修改模糊专家数据库,逐渐达到最优控制的目的.通过南洲水厂在线运行调试,证明此控制有较强的适应性、鲁棒性和自学习性,为水处理的加药控制提供了一种新的自动控制方式.     

悬浊液透光脉动颗粒在线检测技术及其应用(续3)--透光脉动颗粒检测技术的应用

将透光脉动颗粒检测装置用于监测和控制混凝过程,结果表明,检测值R可以很好地反映一般浊度水混凝过程中悬浊颗粒聚集状态的变化情况,与显微摄影法测得的结果相吻合.检测值R与浑液面沉速一样可作为高浊度水絮凝研究的指标,而R值的检测较浑液面检测简便、快速并可"联机”操作.以R值为控制参数的高浊度水絮凝投药反馈控制系统的控制精度高、实时性强,控制性能好.     

Multi‐controller scheme for load rejection and set‐point tracking

To acheive complete compensation for loads, a novel multi‐controller scheme with feedforward control is proposed. This scheme has four controllers, a set‐point controller, two load controllers, and a feedforward controller. This results in the separation of the load response from the set‐point response in a closed‐loop system. These four controllers can then be designed independently to achieve good system performance for both set‐point tracking and load rejection. One of the load controllers can be chosen as a proportional controller; this guarantees physical realizability and provides excellent compensation. The results of simulation and real time control show that the proposed multi‐controller scheme is superior to a double‐controller system and a Smith predictor in the presence of large uncertainty in process dynamics especially for load disturbances.     

基于smith预估的水泥分解炉温度MRFAC控制器设计

针对水泥分解炉温度控制系统具有大滞后、模型不确定等特性,采用MRFAC(模型参考模糊自调整控制)的方法设计了其控制器。该方法在普通模糊控制器的基础上,增加了利用参考模型输出和实际被控对象输出之差,来在线修改常规模糊控制器规则库的辅助模糊控制器,从而提高了系统对参数不确定性的鲁棒性。为了削弱系统大滞后特性的不利影响,系统中还引入了基于神经网络的smith预估器,用其输出代替实际系统输出来进行反馈控制。仿真结果表明,该控制系统能有效抑制大惯性、大滞后的影响,具有较好的鲁棒性和动、静态性能,获得了满意的控制效果。     

Proportion integral-type active disturbance rejection generalized predictive control for distillation process based on grey wolf optimization parameter tuning

The high-purity distillation column system is strongly nonlinear and coupled, which makes it difficult to control. Active disturbance rejection control (ADRC) has been widely used in distillation systems, but it has limitations in controlling distillation systems with large time delays since ADRC employs ESO and feedback control law to estimate the total disturbance of the system without considering the large time delays. This paper designs a proportion integral-type active disturbance rejection generalized predictive control (PI-ADRGPC) algorithm to control the distillation column system with large time delay. It replaces the PD controller in ADRC with a proportion integral-type generalized predictive control (PI-GPC), thereby improving the performance of control systems with large time delays. Since the proposed controller has many parameters and is difficult to tune, this paper proposes to use the grey wolf optimization (GWO) to tune these parameters, whose structure can also be used by other intelligent optimization algorithms. The performance of GWO tuned PI-ADRGPC is compared with the control performance of GWO tuned ADRC method, multi-verse optimizer (MVO) tuned PI-ADRGPC and MVO tuned ADRC. The simulation results show that the proposed strategy can track reference well and has a good disturbance rejection performance.     

基于Smith预估器的抄纸过程水分定量控制

针对抄纸过程水分定量系统具有时变性、非线性和大纯滞后的特征，提出了基于Smith预估器的抄纸过程水分定量控制方法。该方法通过在线测量纯滞后时间，使Smith预估器的特点得到充分的发挥，有效地克服了纯滞后对控制系统稳定性及性能指标的影响。实际运行结果表明，该方法具有较好的鲁棒性。     

脂肪酸甲酯磺酸盐生产过程中和工序的pH值无模型自适应控制

脂肪酸甲酯磺酸盐制造技术的开发提出了对中和工序的非常苛刻的pH值控制要求。由于pH值的变化和反应具有严重非线性、大滞后、时变等特性,使传统PID控制几乎都不能满足要求。为了解决这个问题,设计并组装了一套基于无模型自适应技术(MFA)的控制系统,并在MES生产过程的中和工序中实施应用和运行。结果对比表明,无模型自适应控制较常规PID控制方式更适合于强非线性、大滞后、时变的pH值中和过程,精度高,控制稳定,并且无需过程参数辨识,操作简便。