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簡介:重慶大學碩士學位論文活性污泥系統(tǒng)中曝氣過程控制策略研究姓名何海波申請學位級別碩士專業(yè)控制理論與控制工程指導(dǎo)教師姚加飛20060401重慶大學碩士學位論文英文摘要IIABSTRACTTHISTHESISHASBEENCARRIEDOUTBASEDONTHEWATERTREATMENTINTEGRATEDEQUIPMENTRESEARCHPROJECTOFTHEMOUNTAINENVIRONMENTINTHETHREEGGERESERVOIRAREATHEWASTEWATERTREATMENTSYSTEMISONEDYNAMICSYSTEMOFINDETERMINACYTIMEVARIANCENONLINEARITYPOSTERIITYSOITISDIFFICULTTOCREATEAPRECISEMATHEMATICALMODELNOWTHEWASTEWATERTREATMENTPLANTOFTHETHREEGGERESERVOIRAREAEXOTERICALLYADOPTSTHECONTROLSTRATEGYOFPIDSOTHATTHEGANICMATTERSATURATIONOFVENTINGWATERFLUCTUATESTHEENERGYCONSUMPTIONISHIGHERCONSEQUENTLYTHENEWWASTEWATERTREATMENTTECHNOLOGYDEVELOPMENTTHEADVANCEDCONTROLSTRATEGYAPPLICATIONHASBEENANIMPTANTRESEARCHSUBJECTOFTHEWASTEWATERTREATMENTINDUSTRYINDERTOBRINGDOWNENERGYCONSUMPTIONLETUPENVIRONMENTALPOLLUTIONCONSIDERINGTHEHIGHERENERGYCONSUMPTIONGREATERFLUCTUATIONOFVENTINGWATER’QUALITYINACTIVATEDSLUDGEPROCESSWIDESPREADADOPTEDTHISTHESISAPPLIESTHEOPTIMALCONTROLSTRATEGYTOTHEAERATIONPROCESSOFWASTEWATERTREATMENTTHERESEARCHSUPPLIESTHEPREPARATIONOFTHEWATERTREATMENTINTEGRATEDEQUIPMENTWITHTHETHEYSUPPTALSOACQUIRESTHEMATTEROFACADEMYSTUDIESAPPLICATIONMEANWHILEITMAKESACTIVESENSEOFINSTRUCTINGTHEDESIGNOFAUTOMATICCONTROLSYSTEMOFWASTEWATERTREATMENTTHEAUTH’SCONTRIBUTIONHASBEENADDRESSEDINDETAILLOGICALLYINTHISPAPERINTHEMANNEROFRUNNINGUPTHECONTROLSTRATEGYOFMINIMUMENERGYLOSSINTOTHEAERATIONPROCESSOFWASTEWATERTREATMENTALSOTHEAUTH’SDESIGNSTRATEGYCREATIVITYHASBEENGIVENINTHISPAPERSPECIFICALLYITINCLUDES①BASEDONTHEFEASIBILITYANALYSISOFTHEFITIONOFCONTROLPARAMETERSINTHEAERATIONPROCESSTHEAERATIONPROCESSOFWASTEWATERTREATMENTOFTHEJOINTCONSTRUCTIONALCOMPLETEMIXEDACTIVATEDSLUDGEPROCESSHASBEENAIMEDATINTHISPAPERTHENTHESTATEEQUATIONSOFTHEAERATIONPROCESSHAVEBEENPROPOSEDINTHISPAPERWHICHISONTHEBASEOFDISSOLVEDOXYGENCONCENTRATIONDODISGEQUANTITYOFSLUDGEQWASCONTROLVARIABLESTHECONCENTRATIONOFBODSLUDGEASSTATEVARIABLES②BASEDONTHEPRESENTSTUDYONOPTIMIZATIONCONTROLOFWASTEWATERTREATMENTTHEMULTIVARIABLEOPTIMALCONTROLMODELWITHRESTRICTIONFACTHASBEENPRESENTEDINTHEPAPERWITHINTRODUCINGMODERNCONTROLTHEYSYSTEMANALYSISINTOTHEFIELDOFACTIVATEDSLUDGEWASTEWATERTREATMENT
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簡介:東南大學博士學位論文多箱一體化活性污泥工藝優(yōu)化與過程控制研究姓名竇月芹申請學位級別博士專業(yè)環(huán)境工程指導(dǎo)教師呂錫武20070929蔓塑叁堂堡£蘭些望塞驗證。采用常規(guī)檢測指標作為模型的輸入輸出組分,過程速率方程采用線性表達式。對五箱工藝,試驗確定各反應(yīng)速率常數(shù),得出化學計量系數(shù)C2,帕為O15GN/GCOD,丘吼為022GP/GCOD,工藝過程中好氧包括缺氧吸磷量與厭氧釋磷量比的均值為I315。研究結(jié)果表明模型能夠系統(tǒng)描述工藝去除氮磷的完整過程,預(yù)測階段時間與反應(yīng)池內(nèi)各污染物降解的關(guān)系以及不同進水水質(zhì)下去除氮磷所需的碳源量,適用于工藝的過程控制。4階段轉(zhuǎn)換規(guī)律的試驗研究與控制系統(tǒng)的建立階段時間是本工藝過程控制關(guān)注的重點,取主體階段一為重點研究對象,試驗研究各反應(yīng)池內(nèi)污染物以及DO、ORP、PH等環(huán)境變量隨階段時間的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明以城市污水為進水時,難以用環(huán)境變量作為階段轉(zhuǎn)換控制指標,直接以污染物濃度及其變化率為階段時間控制參數(shù),試驗得出各控制參數(shù)的設(shè)定值。建立了多箱一體化活性污泥工藝階段轉(zhuǎn)換的專家控制系統(tǒng),由于階段的控制與其他予控制系統(tǒng)的相聯(lián)性,給出多箱一體化工藝過程控制的樹狀知識庫結(jié)構(gòu),并設(shè)計了階段轉(zhuǎn)換的專家控制決策樹。5進水碳源含量對去除氮磷的影響與進水分配及碳源添加控制系統(tǒng)的建立試驗研究進水有機物量不同時,工藝厭氧釋磷和缺氧反硝化的程度以及出水水質(zhì)。研究結(jié)果表明當進水中COD量較低時,五箱工藝有明顯的反硝化除磷現(xiàn)象DBPR,出水水質(zhì)達標;而六箱工藝中沒有明顯的DBPR現(xiàn)象,且出水不能達標,要考慮外加碳源。進水中COD量中等時,通過進水分配調(diào)節(jié),六箱工藝出水氮磷能夠達標?;谒ǖ暮喕P停O(shè)計多箱一體化工藝基于模型的前饋一反饋進水分配以及外碳源添加控制器?;究刂扑枷胧翘荚床蛔銜r,通過強化工藝缺氧反硝化聚磷作用、調(diào)控進水分配等手段提高碳源利用率,當工藝優(yōu)化不能完全解決碳源不足問題時,再進行外碳源添加控制。關(guān)鍵詞多箱一體化活性污泥工藝;優(yōu)化;簡化模型;過程控制LL
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簡介:隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,環(huán)境保護已經(jīng)是一個突出的需要重視的問題。污水處理在環(huán)境保護中又是一個最重要的環(huán)節(jié)。同時隨著計算機技術(shù)和我國污水處理工程迅速發(fā)展,對污水處理過程自動化程度要求不斷提高,利用先進的控制技術(shù)和設(shè)備對污水處理過程進行監(jiān)控是非常必要的。同時,由于污水過程的高度非線性、進水流量等參數(shù)隨機變化很大以及生物傳感器的缺乏,使一些重要變量例如生物需氧量和化學需氧量還沒有成熟的經(jīng)濟的在線測量設(shè)備,這樣對污水處理過程進行建模的研究就有著重要的意義。本文以無錫某工廠污水處理系統(tǒng)為背景展開,開發(fā)設(shè)計了一套基于工業(yè)以太網(wǎng)和PROFIBUS總線的污水處理自控系統(tǒng)。控制系統(tǒng)的設(shè)計分為三個部分電氣部分根據(jù)污水處理工藝要求設(shè)計了設(shè)備的電氣控制線路,主要包括設(shè)備的啟停控制、狀態(tài)指示、故障處理以及系統(tǒng)信號的采集。PLC程序的開發(fā)確定了各個分系統(tǒng)控制要求,首先對各個分系統(tǒng)進行編程,在進行整體的程序調(diào)試。上位機監(jiān)控軟件WINCC的開發(fā)按照污水處理流程開發(fā)了污水處理設(shè)備的監(jiān)控畫面,建立了設(shè)備控制操作畫面、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視畫面、水質(zhì)參數(shù)的數(shù)據(jù)庫及水質(zhì)參數(shù)的實時曲線。開發(fā)了用于報警監(jiān)控的報警界面完成了系統(tǒng)實時報警功能,實現(xiàn)了全廠生產(chǎn)報表的自動生成與打印功能。對每一個界面都有其圖形設(shè)計畫面和運行畫面,完全利用了WINCC的強大組態(tài)功能,更加方便了對污水處理廠的監(jiān)控。最后用基于支持向量機的軟測量技術(shù)解決污水處理過程中出水水質(zhì)參數(shù)的難測問題。將軟測量技術(shù)應(yīng)用于污水處理過程,建立出水水質(zhì)參數(shù)的軟測量模型,以解決水質(zhì)參數(shù)只能通過人工化驗來確知的問題,最終實現(xiàn)出水水質(zhì)的預(yù)測。本文以實際的污水處理過程的測量數(shù)據(jù)在MATLAB環(huán)境下進行了仿真,說明此種方法的有效性。
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簡介:河海大學碩士學位論文臭氧與超聲協(xié)同降解水中有機污染物過程及其單片機控制系統(tǒng)姓名石曉榮申請學位級別碩士專業(yè)機械電子工程指導(dǎo)教師朱天宇20070301ABSTRACTALONGWITHTHEDEVELOPMENTOFECONOMYINDUSTRIALANDLIFEWATERPOLLUTIONHAVEBECOMETHEBIGGESTPROBLEMSINENVIRONMENTPROTECTIONFIELDINCHINA11LESEWAGEDISPOSALAIMSATHARMLESSNESS,REDUCTIONANDRESOURCE,MAKINGTHEWATERREACHTHESEWAGEEMISSIONCONTROLREGULATIONSANDEVENCALLBACKANDUSEITOZONEOXIDATIONMETHODHASSUCHGOODCHARACTERISTICSTHANOTHERMETHODSLESSOUTGROWTHS,GOODCOMPOSITIVEEFFECTULTRASONICMETHODCANCAUSESOMEREACTIONSWHICHCANNOTOCCURINAVERAGECONDITIONSSO,THECOMBINATIONOFOZONEANDULTRASONICHASAGOODAPPLICATIONFOREGROUND,ANDITHASBEENAPPROVEDINEXPERIMENTTLLISPADEL“INTRODUCESTHECHEMICCHARACTERISTICOFOZONEANDTHEULTRASONICCAVITATEDOMINOPHENOMENONTHEDIFFERENTDEGRADATIVEMECHANISMANDINFLUENCEFACTORSARCINTRODUCEDTOOTHEDIFFERENTDEGRADATIVEEFFECTOFCOMBINATIVEANDSEPARATEDMETHODSINDIFFERENTFACTORSAREANALYZEDTOOBASEONTHERESEARCHOFEXPERIMENT,THEAUTHORDEVELOPEDANAUTOMATICCONTROLLEROFDEGRADINGCONTROLSYSTEMISLONGDISTANCECONTROLLEDTHROUGHCANBUSSEWAGEGETAPERFECTDEGRADATIONTHROUGHCONTROLLINGTHETEMPERATURE、PHVALUEANDOZONICANDULTRASONICPARAMETERS,MEANWHILE,AUTOCONTROLISREACHEDINTHEWHOLEDEGRADATIONPROCESS,ANDTHISPAPERPREPAREDFORADEEPERAUTOCONTROLRESEARCHKEYWORDSOZONEULTRASONIC;WATERDISPOSAL;ORGANICCOMPOUNDDEGRADATIONCONTROLSYSTEM
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簡介:東北大學碩士學位論文污水處理過程PH值控制的研究姓名楊玉東申請學位級別碩士專業(yè)控制理論與控制工程指導(dǎo)教師王福利20070201東北大學碩士學位論文ABSTRACTRESEARCHONPHCONTROLFORAWASTEWATERTREATMENTPROCESSABSTRACTCHINAHASOCCUPIEDALLIMPORTANTPOSITIONINTHEWORLDINDUSTRY111EANNUALOUTPUTOFIRONANDSTEEL,COPPERANDZINCISMORETHANOTHERCOUNTRIES,BUTWASTEWATERMADEBYMANUFACTUREHASBECOMEABIGPROBLEMTHEREALEALOTOFACIDANDBASEINTHEWASTEWATERTHEYHAVETOBEDEALT、,I也BECAUSETHEYNOTONLYPOLLUTEWATERBUTALSOTHREATENPEOPLE’SHEALTHTHEPHCONTROLISTHECRITICALINWASTEWATERTREATMENTITDIRECTLYAFFECTSTHEQUALITYOFTHEFOLLOWINGWORKSTHEPHHASTHECHARACTERSOFTIMEDELAYANDNONLINEARITYSOITISADIFFICULTPOINTINCONTROLFIELDSBASEDONTHERESEARCHOFALOTOFCORRELATIVELITERATUREANDTHEWASTEWATERTREATMENTPROCESSOFDEXINGCOPPERMINE,THETHESISCONCELTLSWITHADEEPSTUDYANDEXPLORATIONONPHTREATMENTOFACIDWASTEWATERACCORDINGTOSITEEQUIPMENTSANDPHCHARACTERS,ADAPTIVENONLINEARPIDISDESIGNEDINSTEADOFTRADITIONALPIDAFEEDFURWALDANDCASCADECONTROLSCHEMECOMBINEDWIMINPUTFILTERISPROPOSEDAGAINSTSYSTEM’SDISTURBANCE1ARGEINERTIAANDTIMEDELAYTHESIMULATIONRESULTSSHOWTHATTHISSCHEMEISBETTERTUNEDELAYEXISTSINTHESITEANDISDIFFICULTTOBECONTROLLEDAMETHODTOCONQUERTIMEDELAYISTOPROLONGCONTROLPERIODIFPREDICTIONISALSOBROUGHT,THECONTROLQUALITYWILLBEIMPROVEDMORETHEOUTPUTINFUTURECANBEPREDICTEDBYEXPERIENCEDWORKERSTHROUGHHISTORICALDATASOLEASTSQUARESISUSEDFURPREDICTINGTHISMETHODISSIMPLEANDEASILYIMPLEMENTEDTHESIMULATIONSHOWSTHATITWORKSWELLWITHADAPTIVEPIDBUTTHEMETHODISLINEALANDPREDICTIVEACCURACY,SNOTHI班TOIMPROVEPREDICTIONANONLINEARRECURSIVEMULTISTEPSMETHODOFANONLINEARDYNAMICMODELPRECEDEDBYALINEALDYNAMICMODELISUSEDITINCLUDESTHEEFFECTMADEBYCONTROLVARIABLEANDTHESIMULATIONRESULTISBE。|TTERTHANLINEALPREDICTIONNLETWOMETHODOFPREDICTIONCANWORKINCONTROLSYSTEMANDCANBECHOSENBYSITEKEYWORDSPH;PIDCONTROL;TIMEDELAY;CASCADECONTROL;PREDICTIONIII
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簡介:河北工程大學碩士學位論文電去離子過程膜和樹脂污染特性及其控制研究姓名田甜申請學位級別碩士專業(yè)環(huán)境工程指導(dǎo)教師李福勤20070501ABSTRACTIIABSTRACTTHEACTERISTICSCONTROLLINGTECHNIQUESOFFOULINGINTHEELECTRODEIONIZATIONSYSTEMWASEXPERIMENTALLYRESEARCHEDINTHETESTTHERESULTSSHOWEDTHATPRETREATMENTONLYADOPTSTAIRROTHENITCANSATISFYINFLUENTREQUESTEDOFEDIFOULINGWASVERYSMALLTOMODULEWHENWITHTHETAPWATERAFTERSALTCONTENTLOWSURFACEWATERPROCESSINGASTHEWATERSOURCEWITHTHEGROUNDWATERSURFACEWATERRECLAIMEDWATERASTHEWATERSOURCEMODULEWASPOLLUTEDEASILYIFADOPTSTAIRROSOITMUSTADOPTSECONDGRADEROWHICHCANPREVENTEFFECTIVELYFOULINGDURINGTHEPERIODOFCIRCULATINGTHECHEMISTRYFOULINGTOOKPLACEMOSTEASILYNEXTWASGANICFOULINGBIOFOULINGNOMATTERWHICHONEKINDCONTAMINATEONCETOOKFMPRODUCTWATERCONDUCTIVITYRISEQUICKLYOUTWATERQUALITYBEINGCHANGEDINTOADIRTYTRICKABREAKPOINTEXISTEDONEACHTIMEOUTPUTELECTRICCONDUCTIVITYCURVESOFTHETHREEKINDSOFPOLLUTIONITCANBECONSIDEREDASTHETIMEOFCLEANINGREACHBYTHEFACTTHATAPPARENTINFRAREDSPECTRUMSCANNINGELECTRONMICROGRAPHXRAYDIFFRACTOMETYCARRIEDOUTANALYSISONTHEMEMBRANERESINTHEPOLEWATERROOMWASEASYTOENCRUSTTHEMICROGANISMOFOVERCASTRESININFRESHWATERROOMEASYTOBEADHEREDBEHAPPENEDBYTHEGANICTHEMICROGANISMCONTAMINATEHARDNESSIONSSUCHASCA2MG2WASEASYTOACCUMULATECHEMICALFOULINGHAPPENEDONSUNRESINTHESUNFILMINCONCENTRATEDROOMWASEASYTOGANICMICROGANISMHAPPENEDCONTAMINATINGOVERCASTFILMWASEASYTOCHEMICALPOLLUTIONHAPPENEDTHETESTADOPTEDTHELABATIALDEVICESTOCLEANEDISYSTEMSHOWSTHAT2HCLWASBESTCLEANINGSCHEMEOFCHEMISTRYFOULINGGANICFOULINGWAS5NACL16NAOHBIOFOULINGWAS5NACL→04H2O2→5NACL1NAOHWHENEDIWASINRESTFALONGTIMEITSHOULDBEDISINFECTEDUSINGPEROXYACETICACIDWASTHEMOSTREASONABLEFINALLYTHETESTRESULTSOFINDUSTRIALEXPERIMENTSHOWEDTHATTHEAPPARATUSOFPRETREATMENTWASINUNAPPROPRIATELYOPERATIONTHEDEADANGLESEXISTINTHECENTERWATERTANKSPIPESWHICHWERETHEMAINREASONSCAUSINGTHESYSTEMBIOFOULINGTHEHIGHCONTENTSOFHARDNESSWERETHEMAINREASONSCAUSINGTHESYSTEMCHEMISTRYFOULINGTHEBESTEFFECTCANBEOBTAINEDBYTHECLEANINGMETHODSOF“ACIDWASHINGSALTWATERWASHINGDISINFECTINGALKALIWASHING”FSYNTHESISPOLLUTIONOFTHEEDISYSTEMINTHEEXPERIMENTKEYWDSELECTRODEIONIZATIONCHEMISTRYFOULINGGANICFOULINGBIOFOULINGCLEANINGSCHEME
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簡介:APMPALKALINEPEFOXIDEMECHANICALPULP,堿性過氧化氫機械法制漿制漿廢水屬于高濃有機廢水,污染十分嚴重,需進行有效處理后才能達標排放,最有效的方法是采用厭氧好氧相結(jié)合的方法來處理APMP制漿廢水。在好氧處理階段曝氣池的溶解氧DISSOLVEDOXVGEN,DO控制至關(guān)重要曝氣池中若DO值太低,則會發(fā)生污泥膨脹和污泥上浮的現(xiàn)象;若供氧量過大,DO值過高,不僅會增加能耗,同時也會造成混合液絮體分散和破碎,加大二沉池的固液分離難度。從控制的角度來看決定好氧處理工段控制效果好壞的DO控制具有大滯后、非線性、隨機性和多變量的特點,傳統(tǒng)的PID在進行DO控制時,其參數(shù)的整定十分困難;其次曝氣池供氣管路中不均衡的空氣質(zhì)量流量分布使得本來就容易產(chǎn)生振蕩的溶解氧控制變得更加難以駕馭。以上的原因使得尋求新的DO控制方法成為必然?;谝陨显?,文章以山東中茂圣源紙漿有限公司APMP制漿廢水處理項目為背景,重點研究APMP廢水處理過程中的一個重要環(huán)節(jié)好氧工段曝氣池活性污泥處理過程。本文就曝氣池中DO值的控制算法和自動化控制系統(tǒng)展開理論和應(yīng)用研究,具體工作如下1在詳細論述APMP制漿廢水處理工藝的基礎(chǔ)上,探討好氧處理過程的控制難點,對曝氣池控制的難點進行詳細分析。2數(shù)學模型的建立。在前人研究的基礎(chǔ)上,建立以DO值為被控制量,曝氣量為控制量的曝氣池活性污泥生物處理過程的變參數(shù)有界數(shù)學模型。對建立的模型進行穩(wěn)定性,可控性和可觀測性分析,且進行狀態(tài)反饋控制設(shè)計以改善模型的性能。3針對曝氣池中DO控制的復(fù)雜性,設(shè)計曝氣池空氣流量控制和溶解氧模糊控制相結(jié)合的串級控制方案,空氣流量控制作為內(nèi)環(huán),溶解氧的模糊控制作為外環(huán)。提出解決曝氣系統(tǒng)控制的改進方案一是在實施DO控制之前先解決曝氣池供氣管路中空氣流量平衡和穩(wěn)定問題,采用PID控制方法;二是解決溶解氧的控制策略問題,提出模糊控制策略。4設(shè)計溶解氧模糊控制器,詳細分析其結(jié)構(gòu)及算法。另外在模糊控制器中加入積分環(huán)節(jié),用來消除由于模糊控制器帶來的余差。5以建立的模型為對象,在MATLAB下進行仿真,將D0值調(diào)節(jié)系統(tǒng)在PID控制回路,基于PID的串級控制回路,模糊PID串級控制回路下的仿真效果進行對比,針對結(jié)果進行詳細的分析。6控制系統(tǒng)的實現(xiàn)問題。新的控制方案結(jié)合西門子PLC平臺進行編程實現(xiàn),并在山東中茂圣源紙漿有限公司APMP制漿廢水處理項目中進行現(xiàn)場測試運行,結(jié)果再次證明本論文提出的DO新算法是切實可行的,系統(tǒng)控制性能良好,完全能滿足現(xiàn)場控制要求。
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簡介:山東建筑大學碩士學位論文污水生物處理過程中胞外聚合物的生成與控制姓名包常華申請學位級別碩士專業(yè)市政工程指導(dǎo)教師楊義飛20070501山東建筑大學碩士學位論文團,導(dǎo)致污泥表面靜電斥力增加;同時多糖是親水性物質(zhì),造成絮體中水分增加,使污泥絮體與水的分離難度增大,影響污泥的絮凝、沉降效果。關(guān)鍵詞污水生物處理,胞外聚合物,絮凝,沉降Ⅱ
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簡介:華北電力大學(保定)碩士學位論文脫硫系統(tǒng)PH值控制的過程辨識及控制器設(shè)計姓名唐立學申請學位級別碩士專業(yè)控制理論與控制工程指導(dǎo)教師梁偉平20071215華北電力大學碩士學位論文摘要摘要脫硫PH中和過程是典型的非線性過程,而且經(jīng)常包含非線性和大滯后環(huán)節(jié),因此對此類過程的辨識與控制是控制領(lǐng)域中的難題之一。本文就此被控對象展開了討論,在說明了該過程在脫硫系統(tǒng)中的重要性之后,分析了該過程的特性,并根據(jù)一定的先驗知識運用最小二乘法,對該過程進行了模型辨識,得出了其100%工況時的數(shù)學模型。最后,針對辨識出的數(shù)學模型,運用MATLAB仿真手段對這一特定過程進行控制器設(shè)計。如何解決該過程的非線性和大滯后兩個問題是設(shè)計控制器的關(guān)鍵因素。關(guān)鍵詞PH中和過程,非線性,最小二乘,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PIDABSTRACTPHNEUTRALIZATIONPROCESSISATYPICALNONLINEARPROCESSINFGD,ANDORENCONTAINSLONGTIMEDELAYANDNONLINEARPART,SOTHEIDENTIFICATIONANDCONTROLOFSUCHPROCESSISONEOFTHEDIFJFICULTPROBLEMSINCONTROLFIELDTHISPAPEROPENOUTTHEARGUMENTATIONBASEDONTHISOBJECTARERINTRODUCEDTHESIGNIFICANCEOFSUCHPROCESSINFGD,THEPAPERANALYZEDTHECHARACTERISTICOFTHEPROCESS,ANDUSEDTHE1EASTSQUAREMETHODTOIDENTIFYTHEPROCESSMODELBASEDONTHETRANSCENDEMALINFORMATIONABOUTTHEPROCESS,ANDHASEDUCEDTHEMATHMODELOFTHEPROCESSINTHE100%STATUSFINALLY,BASEDONTHISMODEL,THEPAPERUTILIZESTHEMATLABTODESIGNTHECONTROLLERFORTHEPROCESSHOWTODEALWITHTHENONLINEARPROBLEMANDLONGTIMEDELAYPARTOFTHESYSTEMISTHEKEYOFDESIGNINGTHECONTROLLERTANGLIXUECONTROLTHEORYANDCONTR01ENGINEERINGDIRECTEDBYASSOCIATEPROFLIANGWEIPINGKEYWORDSPHNEUTRAIIZATIONPROCESS,IEASTSQUARE,NONIINEARNEURAINETWORKPIDCONTROLLER
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簡介:氫能由于其清潔、高效等突出的優(yōu)點而在能源界倍受青睞,生物制氫技術(shù)具有不消耗礦物資源和低成本等許多優(yōu)點,是一項符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的新技術(shù)。在生物制氫技術(shù)中,發(fā)酵法生物制氫因其穩(wěn)定性好、產(chǎn)氫能力高而優(yōu)于光合法生物制氫,并對其進行了大量研究。發(fā)酵法生物制氫中常見的發(fā)酵類型包括丁酸型發(fā)酵、丙酸型發(fā)酵和乙醇型發(fā)酵。乙醇型發(fā)酵以乙醇和乙酸為主要末端發(fā)酵產(chǎn)物,產(chǎn)氣量和氫氣含量都高于其他產(chǎn)酸發(fā)酵類型,而且其運行穩(wěn)定性比較高,所以乙醇型發(fā)酵是發(fā)酵法生物制氫的最佳發(fā)酵類型。本文通過連續(xù)流生物制氫反應(yīng)器的運行,在理論分析的基礎(chǔ)上,對發(fā)酵生物制氫法最佳發(fā)酵類型乙醇型發(fā)酵的快速啟動的工程控制對策及其適宜的工程控制參數(shù)進行了探討,并應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。研究結(jié)果證明,生物制氫反應(yīng)器的啟動,可以容積負荷控制為主,以PH值監(jiān)測和調(diào)節(jié)為輔助的手段能夠獲得預(yù)期的目的發(fā)酵類型。當啟動初期的容積負荷控制為5KGCODM3D左右時,系統(tǒng)啟動初期的PH值一般維持在50~55之間,此時往往容易形成丁酸型發(fā)酵;將啟動初期的容積負荷控制在10~12KGCODM3D的范圍內(nèi),啟動后反應(yīng)系統(tǒng)的PH值能夠迅速下降到40~50之間,這時更容易形成乙醇型發(fā)酵。生物制氫發(fā)應(yīng)器啟動初期的有機負荷不易過高,否則會造成反應(yīng)系統(tǒng)的“過酸狀態(tài)”,導(dǎo)致反應(yīng)器啟動過程的失敗。本文在多次啟動試驗研究的基礎(chǔ)上,采用有機廢水處理廠二沉池污泥為接種種泥,模型反應(yīng)器在啟動后20天即形成了穩(wěn)定的乙醇型發(fā)酵,實現(xiàn)了生物制氫法乙醇型發(fā)酵的快速啟動,反應(yīng)器的控制條件為污泥接種量901GVSSL,VSSSS875%,HRT10H,進水COD濃度為2000MGL,污泥負荷為0533KGCODKGVSSD,PH值55~70,溫度35±1℃。在工業(yè)化發(fā)酵生物制氫反應(yīng)器的啟動中,以好氧活性污泥為種泥時,在種泥接種量為2125GMLVSSL,35±1℃,HRT11H,進水COD濃度平均為6900MGL,污泥負荷為0483KGCODKGVSSD的條件下啟動,經(jīng)過16天的運行即可形成具有較高產(chǎn)氫能力和運行穩(wěn)定性的乙醇型發(fā)酵。這一結(jié)果與實驗室小試研究結(jié)果基本相符。污泥馴化結(jié)束時,反應(yīng)器的產(chǎn)氣量和產(chǎn)氫量分別達到601M3D和322M3D左右,發(fā)酵生物制氫反應(yīng)器的比產(chǎn)氫率平均達到418M3M3D;對底物總糖計的轉(zhuǎn)化率達到90%以上,氫氣轉(zhuǎn)化率平均為8991%,微生物的比產(chǎn)氫量平均為055M3KGMLVSSD。
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簡介:中國海洋大學博士學位論文長江口及鄰近海域季節(jié)性赤潮生消過程控制機理研究浮游植物競爭生長三維生態(tài)動力學模型的建立與應(yīng)用姓名李雁賓申請學位級別博士專業(yè)環(huán)境科學指導(dǎo)教師王修林20080601數(shù)值的選擇是基本合理的。二利用所建立的生態(tài)動力學模型,通過光照、溫度、營養(yǎng)鹽限制因子的變異系數(shù)探討了赤潮季節(jié)性生消過程的控制因素,通過數(shù)值實驗考察了光照、溫度、營養(yǎng)鹽輸入包括陸源和外海輸入在東海近海赤潮生消過程中的作用,初步明確了赤潮發(fā)生與否、赤潮優(yōu)勢種演替中光照、溫度、營養(yǎng)鹽輸入的控制和作用機制。1通過計算光照、溫度、營養(yǎng)鹽限制因子的變異系數(shù)探討了長江13及鄰近海域季節(jié)性赤潮生消的控制因素,結(jié)果表明,溫度是控制總浮游植物季節(jié)性生消的關(guān)鍵因素。溫度是控制甲藻赤潮季節(jié)性生消的關(guān)鍵因素,硅藻赤潮的季節(jié)性生消由光照、溫度和營養(yǎng)鹽共同控制,光照影響最大,營養(yǎng)鹽次之,溫度影響最小。5、6月份赤潮期間,溫度是控制甲藻赤潮生消的關(guān)鍵因素,磷酸鹽和光照是控制硅藻赤潮生消的關(guān)鍵因素。7、8月份赤潮期間,溫度和磷酸鹽是控制硅藻赤潮生消的關(guān)鍵因素。2應(yīng)用模型進行的溫度數(shù)值實驗結(jié)果表明,202時甲藻赤潮規(guī)模最大;溫度低于20“C時,隨著溫度的升高,甲藻赤潮規(guī)模增大;高于20“C時,隨著溫度的升高,甲藻規(guī)模逐漸減少;溫度高于282或低于12“C甲藻赤潮不再發(fā)生。溫度在1224“C之間時溫度不是控制硅藻赤潮生消的關(guān)鍵因素,而當溫度高于24“C時,隨溫度升高,硅藻赤潮規(guī)模減小,溫度高于30℃硅藻赤潮也不能發(fā)生。3應(yīng)用模型進行的光照數(shù)值實驗結(jié)果表明,光照強度在100WM‘2以下時,硅藻未有赤潮發(fā)生,硅藻赤潮規(guī)模隨光照強度的增大而增大。光照強度在50WM。2以下時,甲藻未有赤潮發(fā)生,光照強度在150WM之時甲藻赤潮規(guī)模最大。4應(yīng)用模型進行的陸源輸入影響數(shù)值實驗結(jié)果表明,陸源營養(yǎng)鹽輸入通量的增加會增大長江口及鄰近海域赤潮的規(guī)模。控制陸源營養(yǎng)鹽的輸入可以達到預(yù)防赤潮發(fā)生的目的當模型計算海域的DIN、P04P輸入通量分別降為2002年的輸入通量的30%時,硅藻赤潮已不能發(fā)生,甲藻赤潮全年累計發(fā)生時間只有一天,且規(guī)模也很??;而當模型計算海域的DIN、P04P輸入通量降為2
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簡介:近年來,隨著我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展,各種問題也隨之而來。其中水資源的緊缺和污染,不僅威脅了全國人民的健康安全,也嚴重制約了我國的經(jīng)濟發(fā)展。所以水污染問題已經(jīng)越來越受到全社會的高度重視,其中城市生活污水和工業(yè)用水的污水處理問題成為水資源保護中的關(guān)鍵問題。目前國內(nèi)的污水處理控制系統(tǒng)大多采用DCS和PLC等方式。然而,DCS系統(tǒng)的生產(chǎn)商使用的協(xié)議各自封閉,不夠通用,升級換代某個組件不得不受廠商的制約。PLC盡管比DCS靈活很多,但其價格一般都很高。針對以上系統(tǒng)的協(xié)議封閉和價格太高等缺點,本文根據(jù)實際需求設(shè)計了一個基于ARM核心處理器和LINUX操作系統(tǒng)的水處理工程控制系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)平臺。本系統(tǒng)較為靈活,而且成本較低,比較適合于水廠中的生產(chǎn)自動化控制。硬件部分采用PXA270作為核心處理器,外擴了16M32BIT的SDRAM用于存儲程序運行時代碼。外接了一片64M8BIT的NFLASH和一片8M16BIT的NFLASH分別用來存儲數(shù)據(jù)和程序代碼。外擴了網(wǎng)絡(luò)接口,用來和無線網(wǎng)橋連接。外接了VGA接口和串行口用于開發(fā)初期的調(diào)試。軟件部分移植了BOOTLOADER、LINUX操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序,開發(fā)了LINUX下的SPI驅(qū)動程序和應(yīng)用程序。最終測試結(jié)果無線網(wǎng)絡(luò)傳輸速度可達到10MBPS以上。VGA可支持800600的分辨率,用于調(diào)試已經(jīng)足夠。串口波特率可達到115200波特。
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簡介:污水處理過程具有多變量、非線性、強耦合、大滯后和不確定性等特點使得其建模及其復(fù)雜和自動控制水平的相對落后。針對污水處理過程中水質(zhì)變化劇烈要求溶解氧的質(zhì)量濃度不同等問題提出了一種自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法對變參數(shù)的活性污泥法污水處理系統(tǒng)的溶解氧的質(zhì)量濃度進行控制。為提高污水處理的出水質(zhì)量、降低污水處理成本、保障污水處理系統(tǒng)的高效平穩(wěn)運行進行污水處理過程的智能建模與控制方法研究具有重要的理論和現(xiàn)實意義。首先介紹了目前國內(nèi)外污水處理過程的控制現(xiàn)狀和檢測方法以及污水處理系統(tǒng)模型的發(fā)展過程在分析活性污泥污水處理系統(tǒng)的內(nèi)在機理基礎(chǔ)上通過簡化建立了反映溶解氧、活性污泥以及底物之間內(nèi)在關(guān)系的數(shù)學模型在分析變參數(shù)活性污泥污水系統(tǒng)模型的穩(wěn)定性及可控性基礎(chǔ)上通過狀態(tài)反饋的方法改善了系統(tǒng)模型的穩(wěn)定性。然后提出控制方案介紹了模糊控制的設(shè)計方法和三種典型的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)針對模糊控制的四個部分設(shè)計了一種基于標準神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型簡化的四層模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并使用加入動量項的變速率BP算法作為模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的學習算法。最后仿真結(jié)果表明該控制方法能夠在線調(diào)整隸屬函數(shù)優(yōu)化控制規(guī)則將其應(yīng)用于活性污泥法污水處理系統(tǒng)中可以快速、準確地使溶解氧達到期望要求并具有較強的魯棒性。
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簡介:東北大學碩士學位論文機動車尾氣檢測流程控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)姓名車通申請學位級別碩士專業(yè)軟件工程指導(dǎo)教師江早孫世凱20081201ABSTRACTDESIGNANDREALIZATIONOFVEHICLEEXHAUSTINSPECTIONWORKFLOWCONTROLSYSTEMABSTRACTACCORDINGTOTHEBEIJINGVEHICLEEXHAUSTINSPECTIONSTATION,THISPAPERGIVEAFULLYDESCRIPTIONOFEXHAUSTINSPECTIONRELATEDEQUIPMENTS,ANDCARRYOUTAPLANOFVEHICLEEXHAUSTINSPECTIONWORKFLOWSYSTEMDESIGNBYANALYZETHEWORKFLOWOFTHEOFINSPECTIONSTATIONITGIVESADESIGNOFEQUIPMENTSWORKFOWWHICHISBASEDONINSPECTIONWORKFLOWTHEPASSIVECONTROLPATTEMWHICHDESIGNBYTHISPAPERMAKEAGREATESTDEGREEOFREDUCINGTHECHANGESOFEISSYSTEM,ANDBASEONIT,THISPAPERREDESIGNTHEWORKFLOWOFVEHICLEEXHAUSTINSPECTIONSTATIONWORKFLOWCONTROLSYSTEM,BUTDIDNOTCHANGETHEHABITOFTHEOPERATORWHOISUSETOBEWITHTHEOLDUSERINTERFACETHISPAPERGIVESEMPHASISTOTHEPARTOFNETWORKMODULEANDCARRYOUTTHEUNIFIEDCONTROLPROTOCOLOFINSPECTINGEQUIPMENTSWHICHISALSODESIGNEDBYTHISPAPERTHISPAPERSOLVEDTHEPROBLEMWITHTHEDIFFERENCEOFTHEWORKFLOWANDTHETESTINGRESULTSWHICHISCAUSEDBYTHEEISSYSTEM,ANDITHASMADETHEVEHICLEEXHAUSTINSPECTIONSTATIONCANUSETHESAMEWORKFLOWBYUSINGTHESAMENEWWORKFLOWCONTROLSYSTEMITACCOMPLISHEDTHENEEDEDOFBERINGENVIRONMENTPROTECTIONBUREAUWHOWASASKINGTOBUILDAUNIFIEDINSPECTINGWORKFLOWKEYWORDSVEHICLEEXHAUSTINSPECTION;UNIFIEDCONTROLPROTOCOL;JAVANIO;XMLIII
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簡介:碩士學位論文常溫短程硝化反硝化的啟動及過程控制研究STUDYONTHESTARTUPANDPROCESSCONTROLOFSHORTCUTNITRIFICATIONDENITRIFICATIONINNORMALTEMPERATURE學科專業(yè)研究生;指導(dǎo)教師環(huán)境科學張璐趙林教授天津大學環(huán)境科學與工程學院二零零八年五月ABSTRACTASTHENITROGENPOLLUTIONINWATERSBECOMINGINCREASINGLYSERIOUS,ANDTHENITROGENINDEXBECOMINGINCREASINGLYSTRICT,SHORTCUTBIOLOGICALNITROGENREMOVALISREGARDEDFORITSADVANTAGES,SUCHASSAVINGENERGYANDCARBONRESOURCE,SHORTENINGHYDRAULICRESIDENCETIMEREDUCINGTHEAMOUNTOFSLUDGEDISCHARGING,ANDETCNOWTHEREAREALOTOFSTUDIESONTHESTARTUPOFSHORTCUTNITRIFICATIONREACTORINAHIGHTEMPERATURE,ANDAFEWSTUDIESINANORMALTEMPERATUREESPECIALLYINTHELOWTEMPERATUREOFWINTERBUTTOALARGENUMBEROFURBANSEWAGES,WHICHBELONGTOTHENORMALTEMPERATUREANDLOWAMMONIASEWAGE,ITCOSTSTOOMUCHPOWERTOMAKETHEMWARMINGANDMAINTAINTHETEMPERATURESOTHEREISIMPORTANTPRACTICALSIGNIFICANCETOSTUDYONTHESHORT’CUTNITRIFICATIONDENITRIFICATIONBIOLOGICALNITROGENREMOVALUNDERNORMALTEMPERATURECONDITIONSTEDUCEPOWERCONSUMPTIONINTHEACTUALPROJECTSFIRSTASTUDYONTHEAUTOTROPHICPARTIALLYNITRIFICATIONINTHELOWTEMPERATURECONDITIONSINTHESBRWASCARRIEDOUTANDTHERESEARCHFINDSWEREASFOLLOWSINTHELOWTEMPERATURECONDITIONS,THEREALSOWERETURNINGPOINTSINTHEPH,DOCHIVESATTHEENDOFNITRIFICATIONPROCESS,WHICHCOULDBEUSEDTODIRECTNITRIFICATION;ANDAT10~15℃INTHESBRTHROUGHREALTIMECONTROLANDIMPROVINGTHEINFLUENTPHANDAMMONIACONCENTRATION,THEAUTOTROPHICPARTIALLYNITRIFICATIONWASIMPLEMENTED,ANDTHEACCU。MULATIONRATEOFTHENITRITEPASSED50%BUTNOTOVER70%ANDUNSTABLEINORDERTOINCREASESTABILITY,THESTUDYSECONDLYWASSTARTEDONTHEBASISOFMATUREFULLNITRIFICATIONDENITRIFICATIONSLUDGEBYRAISINGTHETEMPERATUREANDREDUCINGDISSOLVEDOXYGEN,F(xiàn)IRSTTHESHORTCUTNITRIFICATIONDENITRIFICATIONWASACHIEVEDATAHIGHTEMPERATUREAFTERTHEACCUMULATIONRATEOFTHENITRITEACHIEVED85%,GRADUALLYCOOLINGDOWNTONORMAITEMPERATURE,THENTHENITRATEACCUMULATIONRATEDECLINEDSLIGHTLYBUTSTILLMORETHAN70%,ANDTHESHORTCUTNITRIFICATIONDENITRIFICATIONINTHENORMALTEMPERATUREWASSTARTEDTHENGRADUALLYINCREASINGAERATIONRATE,ITWASFOUNDTHATTHESHORTCUTNITRIFICATIONWASNOTDAMAGEDBYAHIGHERDISSOLVEDOXYGENCONCENTRATION,BUTTHENITRATEACCUMULATIONRATEDECLINEDSLIGHTLYTHISILLUMINATEDTHATTHESYSTEMHADNOTCOMPLETELYELIMINATEDOUTOFNITRATEBACTERIA,BUTNITRITEBACTERIASTILLHELDADVANTAGESSOTHEOPTIMIZATIONOFTHEBACTERIAISTHEKEYTOACHIEVESTABLESHORT’CUTNITRIFICATIONITWASALSOFOUNDTHATOVERAERATIONCOULDCHANGESHORT‘CUTNITRIFICATION
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