水厂氯气投加控制系统若干关键技术研究

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1、摘要漓褥楚傈证自来永瑷登静关键，袋焉鬣亿涟毒藏确僳密厂隶余氯合格。澧毒避程中余氯交化具有犬时延、大扰动特性，而且当流量、原水水磁发生突变时，过程特征变化很犬。许多水厂由于缺乏流量和水质检测装置，难以实现自动控制加氯，仍采取人工加氯方式，控制性能不佳，出厂农余氯波动较丈。因此，在不增如相关检测设备的前提下，实现氯气的自动投加，提高窭厂窳零质，将其鸯霪要瓣经济效豢耱{圭会效蔻。本文针对具体水厂的余氯变化过穰进行研究，在蜜现多项关键技术的基础上研制成功了氯气投加魍动控制系统，提高水质的同时增加了劳动生产率，具有很大的推广价值。本文主要的研究成浆如下：l。建立了清永淹避承流

2、量较测量羧型。首先将漓承涟避水流量馁计勰题归结为滤菇农流量估计问题和清水池问流缝分配问题；通过实验数据结合机理分析，建立了滤格出水流量软测量模型：对于多滤池一多清水池情形，给出了流量分配方法，并对反冲洗对流量造成的澎响进行补偿，最詹绘出了清水溅漉量软测量模裂的校正方法。2．键出了一释鲁鞯核偏最，l、二乘(KPLS)方法，弊对求俸余鬣袋减簸律迸行研究。曾先分析了现肖余氯衰减规律研究成果的不足；由于实测水体衰减数据存在相关性、非线性特征，同时为了保证抗野值能力，将鲁棒方法-qKPLS算法相结合，提出一种鲁棒KPLS方法，建立了承体余筑衰减模型，分辑后褥出结论认为绘水过程

3、水体余氯衰减可分冀嚣段，且认必余氯衰减主要影喻陵素为氨寨鼙、氯气毅热量鞠箨窝时闯，簸鬣绘出了模鹫校正方案。3．建立了余氯变化串级过程模型。首先将水体余氯衰减规律与对流扩散方程相结合，分别分析了衡道余氯变化过程和清水池余裁变化过程，通过数值模拟分别建立了管道、清水池余氯变化过瑕近似模型；遁过对系统特性分辑，提出了审缀控制系统结橡，著建立了尉、生回路过程模受；最螽分耩了流鼙突交跨过程穰麓参数酶灞交特性。4．绐出了氯气投加系统的完整串级控制方案并在实际系统中实现。首先为了便予设计主回路控制器，设计了Smith-Dahlin控制器作为副控制器，并对其鲁棒性进行分析，同时导出

4、了该控副嚣黪GPC形式，嬲予氯气授加系统实际土是一个毙值系统且存在执行机构豹约寒，摆导出了院馕系统静约束广义鬏灏控翩方法及约寐条俘懿修麓方法：凳密了副回籍进程模黧参数戆在线辨识方法；由于不同五况下模型差剐较大，将副控制器与多模型方法相结合，给出副回路的多模型自适应控制方法，考虑到流量突变时模型的渐糍性，提出控制器的平滑切换方法{对主回路特缎进行分析并给出其在单清水池、多清水池不嘲情形下的辨识、控制方案；鼹后用实际生产数攥说舞系统熬菠弱蔹粟。5．提出一种加权支持向量回归在线训练算法。研究氯气变化过程的非线性建模闯题。首先考虑到娥程模型存在的非线性，将限定记忆法、样本加

5、权和SVR方_穗相结合，得剿加权SVR算法；为解决加权SVR在线建模的寰对性不佳的闯题，以AOSVR募法为基础，封加投$VR孛权毽镶整送行势羲，燕窭了AOWSVR算法，荠缝会缓存改逶方法，爨{芷了较好魏实跨性。基于AOWSVR算法的氯气变化过程建模结果表明了辣法的；口#*m女¨¨Ⅷ“mm*采南人学博士学位论文关键词：余氯衰减软测量鲁棒KPLS串级撩制广义预测撩制支持向量回归IlAbstractDisinfectionplaysallimportantroleinguarantyingthequalit-：oftapwater．Residualchlorineinfi

6、nishedwatershouldbcqualifiedafterchlorinationdisinfection．Wilhlongdelaysandlargedisturbances，thecharacteristicsofchlorinereactionprocesschangeobviouslyespeciallywhenthefloworthequalityofrawwaterchangesabruptly,Forlackofftowmeterandtestinginstrumentofrawwater,manualchlorinedosingc≈ntmli

7、sstilladoptedinmanywaterplants,whichleads垂Dpoorcontrolperformancesandlargefluctuationsofresidualchlorine．Therefore,therearegreateconomicbenefitsandsocialbenefitsbyimplementingoftheautomaticcontrolofchlorinedosingsystemandimprovementofthequalityoffinishedwaterwithoutincreasingtheinves