活性污泥法(A~2O工艺)是目前世界各国广泛采用的一种生物降解式污水处理方法。该方法工艺简单，适用性强，且不会对水质造成二次污染，因此被广泛用于城市生活污水处理中。然而该方法具有机理复杂、不确定性强以及外界环境干扰严重等特点，这些为系统建模及控制分析带来巨大困难。本文结合由“城市水资源与水环境国家重点实验室”批准申请的“活性污泥法污水处理过程的切换系统建模及多目标优化控制”这一课题，为A~2O工艺过程设计黑箱控制器。控制器将采取数据驱动控制算法。该方法具有不基于模型及先验数据，只依据在线采集数据及在线实验数据以实现在线黑箱控制。并通过在线优化整定控制器参数，起到抗干扰及节能降耗等功效。本文首先介绍了由国际水协发布的活性污泥1号模型(ASM1)，对该模型进行仿真分析，并将仿真模型作为控制系统的被控对象，为仿真系统提供在线实验数据；其次，从理论上简单介绍数据驱动控制算法，以其中的反馈自整定方法为主，并从该方法的原理性上分析了其作为A~2O工艺控制器算法的可行性；接下来，在Matlab仿真平台下编写数据驱动控制器，并进行仿真分析。最终，给出了一套实验室ASM1系统的监控系统设计方案。本文的特点在于，结合实际课题，通过数据驱动控制算法的特点，对活性污泥法污水处理过程做出了新的控制方法的尝试，并注重于对这一过程的干扰抑制以及节能降耗，符合这一工艺过程的实际控制中所关心的问题。这些工作将对实际污水处理过程中的控制问题起到一定的帮助。