基于BP神经网络和机理法的水厂投药建模研究.pdf

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1、·8·工业仪表与冉动化装置2010年第6期基于BP神经网络和机理法的水厂投药建模研究邓晓燕，唐德翠，朱学峰，黄道平，邹振裕，李展峰，罗永恒。(1．华南理3-大学自动化科学与工程学院，广州510641：2．广东技术师范学院自动化学院，广州510635；3．广东省佛山市水业集团有限公司沙口水厂，广东佛山528000))摘要：通过分析某水厂现有的投药控制，基于机理法及神经网络建模法建立了混凝剂投加量的2种数学模型，并对2种模型进行了检验和比较。结果表明：2种模型都较为准确有效，但机理建模能较直观清晰地反映具体的数学解析式以及变量之间的关系，为该项

2、目的整体优化提供条件；而神经网络建模精度则相对较高，能对水厂投药量作出及时准确预测，为操作工人提供操作指导。实际生产中可根据需要将2种模型结合运用，具有较好的实际意义。关键词：机理法；差分进化算法；神经网络建模；数学模型；混凝剂投加量中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1000—0682(2010)06—0008—03ResearchonmodelingofthecoagulantdosingprocessofwaterplantbasedonBPneuralnetworkandmechanismmethodDENGXiaoyan

3、，FANGDccui一，ZHUXucfeng，ttUANGDaoping，Z0UZhenyu，LIZhanfeng，LUOYongheng(1．InstituteofAutomationScienceandEngineer，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou，510641，China；2．In~Iitutestutomation，GuangdongPoly{echni~’NormalUniversityGuangzhou510635，China；3．ShakouWaterworks，Fosh

4、anWaterGrm~pCompany，GuangdongFoshan528000，China)Abstract：Byanalyzingthedosagecontrolofawaterworks，twodifferentmathematicalmodelsofthecoagulantdosagehavebeenestablishedbymeansofthemechanismmethodandBPneuralnetwork，andtheresultsoftwomodelshavebeenverifiedandcompared．Theexper

5、imentalresultsshowthatthetwokindsofmodelsarerelativelyaccurate．Mechanismmodelingcanmoredirectlyreflectthespecificmathe—matiealformulasandtherelationshipbetweenvariablesclearly，provideconditionforthewholeoptimiza—tionofthisproject．Buttheaccuracyofneuralnetworkmodelingismuch

6、higher，accuratelyobtainsthepredictionofthecoagulantdosageandprovidesinstructionforoperators．Accordingtotheneedoftheae—tualproduction，bothmodelscanbecombined；itwillhaveabetterpracticalsignificance．Keywords：mechanismmethod；differentialevolution(DE)；BPneuralnetwork；nmthematie

7、smodel；coagulantdosing察矾花形成情况来确定混凝剂加量的人工经验法；0引言以烧杯搅拌实验为基础的实验法；以模拟装置运行城市供水混凝剂投加量的确定是整个水处理过数据位基础的模型池法；以流动电流检测仪和透光程中的一个非常重要的过程，其准确投加与否直接率脉动检测仪等没备为基础的仪器仪表法；以研究影响着水处理过程的过滤等环节以及水质量。目影响混凝效果的各种原水因素(如浊度、温度、碱度前国内确定混凝剂加量的方法通常有：通过人lT观等)，从而找出它们与混凝剂投加量对应数学关系式的数学模型法。收稿日期：2010-04—13差分进化算法

8、(DE)是DainerStorn和Kenneth基金项目：佛山市禅城产学研项目(2008B1034)Price于】995年共同提出的一种采用浮点矢量编作者简介：邓晓燕(1983)