模糊预测控制在溶解氧控制系统中的应用.pdf

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1、·80·工业仪表与自动化装置2010年第4期模糊预测控制在溶解氧控制系统中的应用王树东，闫媛媛，孟静静，陈仕彬，王红波，毕作文(兰州理工大学电气工程与信息工程学院，兰州730050)摘要：针对城镇污水处理的特点及控制要求，采用贝加莱PCC和组态王软件进行污水处理系统的控制，并在氧化沟控制环节进行模糊预测控制。根据实际情况和操作经验，总结出模糊控制规则并根据预测控制确定其相应控制参数。实际运行结果证明，该方案确保了溶解氧浓度标准，具有很好的控制效果。关键词：模糊控制；预测控制；污水处理；监控系统中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1000—0682(2010)04

2、—0080—03ApplicationofthefuzzypredictivecontrolindissolvedoxygencontrollingsystemWANGShudong，YANYuanyuan，MENGJingjing，CHENShibin，WANGHongbo，BIZuowen(CollegeofElectricandlnfornuttionEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：Inviewofcharacteristicandcontrolrequir

3、ementofthetownsewagetreatment，thispapermakesuseofB&RautomationstudioandkingviewforB&R1．0．1tocontrolthesewagedisposalsystem．anduseoffuzzypredictivecontrolmethodintheoxidationitchcontrollingunit．Accordingtothepracticeandexperience，thecontrolrulesoffuzzycontrolleranditscontrolparametersarede

4、terminedaccordingtothepredictivecontro1．Theactualoperationprovesthattheconcentrationofdissolvedoxygenmeetst=浓●掌污h=图=e目泥]缩辩脱泥回水外流●排机泵运入L房黄一咂一一河standard，andthisprogrameffectivelyhastheadvantagesofeffectivecontro1．Keywords：fuzzycontrol；predictivecontrol；sewagetreatment；monitoringsystem0引言随着我

5、国政治、经济的快速发展以及环境问题的日益加剧，城镇污水处理问题已经备受国家及地方关注。为保护和改善生态环境，避免二次污染，促进水资源合理利用，城镇污水处理尤为重要。由于城镇污水在排放时间上的不确定性，以及污水中存在的有机物的浓度也有很大的变化，因此在用传统的方式进行污水处理后，溶解氧浓度、有机物的含量图1污水处理流程图等方面仍不能达标，因此传统的污水处理控制方式污水处理厂采用B&RAutomation和组态王软件已经不能获得有效的控制效果j。采用模糊预测对整个系统进行控制，在整个污水处理过程中分3个控制方法，可以对溶解氧进行精确控制，利用模糊预部分进行控制。PLC1主要进

6、行粗格栅、提升泵房站、测控制调节的精确性，可以达到满意的控制效果。细格栅及除沙池控制；污水进入粗格栅去除污水中的大体积的杂质，通过提升泵房后进入细格栅，最后进1污水处理工艺入除沙池完成第一次净化。PLC2主要控制配水井分污水处理工艺如图1所示。配污水进厌氧池及氧化沟，最后进入终沉池进行沉淀，在这一控制环节中厌氧池及氧化沟属于生化处收稿日期：2009—12—07理，基于模糊预测控制原理可以对氧化沟中溶解氧的作者简介：王树东(1965)，男，山东省龙口人，教授，主要从事计算机自动控制技术、智能检测技术的教学与应用研究工作。浓度进行有成效地控制⋯。PLC3主要进行加氯间、201

7、0年第4期工业仪表与自动化装置·8l·滤池、回用水加水泵房、贮泥回流泵房及脱水机房的以便大大削弱工业噪声对模型的影响。针对曝控制。经过第3个阶段的处理，污水通过回用水池及气过程中溶解氧浓度的非线性特点，可在工作点处加水泵房作为安全用水排入黄河，污泥处理采用机械线性化，然后输出预测可以通过单变量预测后叠加浓缩脱水处置工艺泥饼外运卫生填埋。得到。若“只有即时变化△u(k)，则模型为：(k)：多加(k)+AAU(k)(1)2系统硬件设计r011⋯01]rAu1(k)]根据工艺要求进行硬件配置，污水处理的3个式中：A=f⋯{，△E，(