【摘 要】
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随着污水排放指标日益严苛,在保证出水水质达到规定排放标准的同时,还要考虑尽可能多的创造效益,污水处理厂面临着严峻的挑战。其中,对溶解氧（DO）浓度的准确控制是获得较好处理效果及经济效益的前提。在综述了污水处理过程建模和控制技术的发展和现状后,对污水处理系统溶解氧跟踪鲁棒控制方法进行了研究,主要研究工作及创新点如下:（1）对活性污泥1号模型（ASM1）中的组分、反应过程、化学计量系数、与动力学参数之
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随着污水排放指标日益严苛,在保证出水水质达到规定排放标准的同时,还要考虑尽可能多的创造效益,污水处理厂面临着严峻的挑战。其中,对溶解氧（DO）浓度的准确控制是获得较好处理效果及经济效益的前提。在综述了污水处理过程建模和控制技术的发展和现状后,对污水处理系统溶解氧跟踪鲁棒控制方法进行了研究,主要研究工作及创新点如下:（1）对活性污泥1号模型（ASM1）中的组分、反应过程、化学计量系数、与动力学参数之间的关系以及BSM1仿真模型的结构特点进行研究分析,其中包括生化反应池与二沉池的沉降特性,最后在matlab中建立并验证了BSM1基准仿真模型。（2）在ASM1机理模型的基础之上,经过合理约束与假设,建立了与DO相关的简易污水处理溶解氧预测模型。采用RBFNN对模型中的参数进行辨识,考虑到模型参数具有一定的边界,对RBFNN的输出层进行改进。最后得到辨识后的参数及模型的输出曲线,验证改进后的RBFNN辨识系统的有效性。（3）考虑到污水处理模型中的参数存在不确定性,采用模糊控制的方法对其进行处理,将非线性溶解氧模型转化为线性参数可变的模型,为后面控制器的设计提供了基础。（4）将模型控制器的多目标控制转化为单目标控制,然后进行H∞性能分析,控制器与模型共享模糊集,并给出LMI条件,通过LMI工具包对控制器进行求解。最后,通过与常规PID控制方法比较,验证了模糊共享全阶动态输出反馈控制器对溶解氧设定值的跟踪与抗干扰性能。
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