SBR污水處理工藝模糊控制器設(shè)計(jì)及仿真

【摘要】： 淡水資源的短缺和人們環(huán)保意識(shí)的逐步提高,使得污水處理的重要性日益突出。目前最常用的污水處理方法是活性污泥法,它是一種水體自凈的人工強(qiáng)化方法。在活性污泥系統(tǒng)中,隨著污染物質(zhì)的去除,系統(tǒng)中污泥的組成不斷改變,系統(tǒng)內(nèi)部微生物的種類、數(shù)量、以及表征其反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)均在變化,同時(shí)系統(tǒng)進(jìn)水的水量及水質(zhì)濃度也不斷變化,要建立精確的數(shù)學(xué)模型十分困難,采用經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論方法都難以獲得良好的控制效果。 SBR法作為活性污泥法的一種,由于其具有特殊的工藝特點(diǎn),近年來(lái)得到了深入的研究與廣泛的應(yīng)用。由于控制問(wèn)題決定了SBR實(shí)際應(yīng)用的潛力,因此,SBR法的自動(dòng)控制一直是人們關(guān)注與研究的熱點(diǎn)。目前,實(shí)際應(yīng)用中采用的控制方法一般為根據(jù)SBR的五個(gè)反應(yīng)階段所需的時(shí)間進(jìn)行定時(shí)控制。這種時(shí)間控制的主要弊端就是不能根據(jù)廢水實(shí)際的水質(zhì)水量變化情況對(duì)反應(yīng)過(guò)程和反應(yīng)時(shí)間實(shí)現(xiàn)在線調(diào)節(jié),由此易引發(fā)出水不達(dá)標(biāo)及污泥膨脹問(wèn)題。隨著自動(dòng)控制理論及技術(shù)的發(fā)展,將SBR的自動(dòng)控制向智能化方向發(fā)展,已成為亟待解決的問(wèn)題。 模糊控制作為智能控制的一個(gè)分支,能將操作者或?qū)＜业目刂平?jīng)驗(yàn)和知識(shí)表示成語(yǔ)言變量描述的控制規(guī)則,然后用這些規(guī)則去控制系統(tǒng),因此,模糊控制特別適用于數(shù)學(xué)模型未知的、復(fù)雜的非線性系統(tǒng)的控制。正是基于模糊控制這些特點(diǎn),論文提出了應(yīng)用模糊控制方法對(duì)SBR污水處理工藝的DO進(jìn)行控制,以提高污水處理效率,降低能耗,防止出現(xiàn)污泥膨脹。 論文的主要研究工作如下: ①通過(guò)分析模糊控制技術(shù)在污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀,指出了模糊控制用于SBR處理工藝的可行性。 ②提出了SBR工藝的模糊控制策略。 ③針對(duì)SBR工藝的特點(diǎn),將模糊控制技術(shù)應(yīng)用于SBR工藝溶解氧的控制,設(shè)計(jì)了溶解氧模糊控制器,最后通過(guò)MATLAB仿真,驗(yàn)證了模糊控制技術(shù)應(yīng)用于SBR溶解氧控制的適應(yīng)性。 【關(guān)鍵詞】：污水處理 SBR工藝 自動(dòng)控制 模糊控制
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 課程的研究背景及意義10-11
• 1.1.1 研究背景10
• 1.1.2 研究意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 模糊控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 模糊控制技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 課題的研究目的和主要內(nèi)容15-17
• 1.3.1 課題的研究目的15
• 1.3.2 課題的研究主要內(nèi)容15-17
• 2 模糊控制系統(tǒng)概述17-30
• 2.1 模糊控制系統(tǒng)的原理及組成17-19
• 2.1.1 模糊控制原理17-18
• 2.1.2 模糊控制器的組成18-19
• 2.2 簡(jiǎn)單模糊控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)19-28
• 2.2.1 確定模糊控制器的結(jié)構(gòu)19-21
• 2.2.2 輸入輸出變量的模糊化21-25
• 2.2.3 模糊控制器的控制規(guī)則25-26
• 2.2.4 輸出信息的模糊判決26-28
• 2.3 模糊控制的應(yīng)用進(jìn)展及存在的主要問(wèn)題28-30
• 3 SBR 法污水處理工藝模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)30-46
• 3.1 SBR 法污水處理工藝簡(jiǎn)介30-34
• 3.1.1 SBR 工藝的基本流程30-31
• 3.1.2 SBR 污水處理工藝特點(diǎn)31-33
• 3.1.3 SBR 污水處理工藝機(jī)理33-34
• 3.2 SBR 污水處理工藝的控制策略34-36
• 3.2.1 傳統(tǒng)控制策略34-35
• 3.2.2 模糊控制策略35-36
• 3.3 SBR 法曝氣過(guò)程控制參數(shù)特性分析36-37
• 3.4 SBR 工藝溶解氧模糊控制37-46
• 3.4.1 溶解氧模糊控制系統(tǒng)的組成37
• 3.4.2 溶解氧模糊控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-38
• 3.4.3 控制規(guī)則的選擇和模糊推理38-46
• 4 SBR 工藝溶解氧模糊控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)46-50
• 4.1 主程序結(jié)構(gòu)46
• 4.2 模糊控制子程序設(shè)計(jì)46-50
• 4.2.1 模糊化子程序框圖46-47
• 4.2.2 查表子程序框圖47-48
• 4.2.3 反模糊化子程序框圖48-50
• 5 SBR 工藝溶解氧模糊控制器的仿真分析50-60
• 5.1 仿真模型的建立50-51
• 5.2 模糊控制器在 MATLAB 中的仿真51-57
• 5.2.1 模糊推理系統(tǒng)的建立51-56
• 5.2.2 SIMUlink 仿真56-57
• 5.3 仿真結(jié)果分析57-60
• 6 結(jié)論與展望60-61
• 6.1 結(jié)論60
• 6.2 展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 附錄66-68

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模糊控制在污水處理控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究    閆媛媛

柔性交流輸電技術(shù)在風(fēng)電系統(tǒng)中的仿真研究    滕達(dá)

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SBR法曝氣工段控制的FPGA實(shí)現(xiàn)    張平

確定模糊控制最少推理規(guī)則數(shù)量的原則    曹恒,孫寶元,段軍,潘大德,李天福

模糊控制系統(tǒng)中量化因子和比例因子的研究    鄧兵,梁文林

隸屬函數(shù)對(duì)模糊控制性能的作用與影響    林小峰,廖志偉,方輝

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污水生物處理模糊控制的研發(fā)現(xiàn)狀    高景峰,彭永臻,王淑瑩

SBR法的五大優(yōu)點(diǎn)    彭永臻

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用FUZZY-PID控制器實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的自整定    陳躍東,郎朗

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城市路口多相位智能交通信號(hào)控制    周力;王冠凌;

序批式活性污泥法(SBR)的研究綜述    何耘,劉成

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水泥回轉(zhuǎn)窯溫度系統(tǒng)多變量解耦Fuzzy-Smith預(yù)估控制    李冬生;方一鳴;李建雄;鄧立廣;

二級(jí)處理水中殘留有機(jī)物分子量分布特征及適用的膜法預(yù)處理技術(shù)    王磊;王旭東;劉瑩;段文松;

從大系統(tǒng)控制角度論農(nóng)業(yè)智能化    陳一飛;

改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在埋地金屬管道腐蝕速率預(yù)測(cè)中的應(yīng)用    陶翠翠;

電動(dòng)汽車鋰離子電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)    張國(guó)紅;崔納新;樊娟娟;

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)助力污水處理自動(dòng)控制人才的培養(yǎng)    張慧妍;賈寧;翁貽方;

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真空差壓鑄造系統(tǒng)加壓模型建立與控制算法設(shè)計(jì)    馬愛(ài)清

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人機(jī)界面的發(fā)展趨勢(shì)    廖常初;

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污水處理過(guò)程建模與控制    葉玲平

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風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的影響研究    刁瑞盛

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智能積分模糊控制在污水處理控制系統(tǒng)中的應(yīng)用    王珍娟;孔秀琴;

三峽—葛洲壩日調(diào)節(jié)模型自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)研究    楊光

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磁控濺射多層納米節(jié)能窗膜鍍膜生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的研究    許夫明

SBR法的五大優(yōu)點(diǎn)    彭永臻

以溶解氧濃度作為SBR法模糊控制參數(shù)    曾薇,彭永臻,王淑瑩,高景峰,李探微

以DO、ORP、pH控制SBR法的脫氮過(guò)程    高景峰,彭永臻,王淑瑩,曾薇,隋銘?zhàn)?/span>

DO對(duì)有機(jī)物降解速率及污泥沉降性能的影響    高春娣,王淑瑩,彭永臻,殷波

利用 ORP 作為 SBR 法反應(yīng)時(shí)間的計(jì)算機(jī)控制參數(shù)    彭永臻,邵劍英,周利,黑田正和,許燕青

生物電極脫氮工藝的在線模糊控制研究(一)    彭永臻,王淑瑩,周利,黑田正和,許燕青

生物電極脫氮工藝的在線模糊控制研究(二)    彭永臻,王淑瑩,周利,黑田正和,許燕青

蓮花味精集團(tuán)污水處理廠SBR自控系統(tǒng)    宋頡

論間歇式活性污泥法的自動(dòng)控制    王淑瑩

模糊控制器與PID調(diào)節(jié)器的關(guān)系    李洪興

一種新型的累托石/SBR納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能(英文)    王益慶,張惠峰,張立群,汪昌秀

SBR中好氧顆粒污泥的培養(yǎng)研究    劉偉鵬;買文寧;李海松;周匯;

SBR中好氧顆粒污泥的培養(yǎng)及特性研究    梁夢(mèng)曉;倪晉仁;

SBR中好氧顆粒污泥的培養(yǎng)與除污效能    黃玉峰,張麗麗,郝薇,蔡偉民

國(guó)內(nèi)最大SBR裝置開車成功    

SBR與生物倍增技術(shù)處理丙烯腈污水的對(duì)比分析    邢超;李紅娟;李殿國(guó);邱寶軍;

溴化BR和溴化SBR熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究    生瑜，來(lái)芳，章文貢

生物膜法SBR(BSBR)在循環(huán)養(yǎng)殖水處理中影響因素分析    劉晃;管崇武;倪琦;宋紅橋;胡伯成;

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在線監(jiān)控的SBR生化污水處理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)建    王榮杰;樊立萍;劉大立;

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SBR中好氧顆粒污泥的快速培養(yǎng)及低能耗穩(wěn)定運(yùn)行研究    孫菁

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木質(zhì)素的改性及其在SBR中的應(yīng)用研究    莫業(yè)志

超聲波-SBR處理含抗生素、激素豬場(chǎng)廢水研究    馬麗莉

SBR處理養(yǎng)豬場(chǎng)廢水研究    王磊

脫色偶氮染料細(xì)菌篩選及固定化強(qiáng)化SBR生物脫色的研究    于文娟

SBR污水處理工藝自動(dòng)控制系統(tǒng)研究    馬小麗

基于頻域SBR無(wú)線信道的分析    李宗政

模糊多模態(tài)控制在SBR污水處理中的應(yīng)用    行耿順