污水處理過程由于反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜,且具有多變量、非線性、時(shí)變性、隨機(jī)性和復(fù)雜性的特點(diǎn),屬難以控制的復(fù)雜工業(yè)過程,采用傳統(tǒng)的控制理論及技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定運(yùn)行和出水的達(dá)標(biāo)排放。目前,人工智能技術(shù)在工程系統(tǒng)中的應(yīng)用研究,已成為其與各應(yīng)用領(lǐng)域相融合的熱點(diǎn)與重點(diǎn),并取得了令人矚目的成就,然而其在污水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)尚處于探索性研究階段。如何利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)污水處理過程的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行,保證出水達(dá)標(biāo)排放以及節(jié)能降耗等,已成為迫切需要解決的課題。論文在較全面分析近幾年來國(guó)內(nèi)外污水處理領(lǐng)域人工智能技術(shù)應(yīng)用研究現(xiàn)狀,以及分布式人工智能Multi-Agent理論、粗糙集理論、專家系統(tǒng)理論和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的基礎(chǔ)上,提出了建立基于Multi-Agent理論的污水處理分布式智能化系統(tǒng)的新構(gòu)想,以實(shí)現(xiàn)污水處理過程的智能控制、難測(cè)工藝參數(shù)的軟測(cè)量、異常現(xiàn)象實(shí)時(shí)智能故障診斷以及沖突消解等智能化系統(tǒng)功能。并在Java語(yǔ)言環(huán)境下,基于開放的JADE(Java Agent Development Framework)3.2開發(fā)平臺(tái),遵循FIPA(Foundation for Intelligent Physical...

【文章頁(yè)數(shù)】：185 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 問題的提出及研究意義
        1.1.1 問題的提出
        1.1.2 研究的意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 人工智能技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.2 人工智能技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及存在的問題
    1.3 本文研究的目的和主要內(nèi)容
        1.3.1 本文研究的目的
        1.3.2 本文研究的主要內(nèi)容
2 活性污泥法工藝運(yùn)行控制特性及其過程控制系統(tǒng)
    2.1 概述
    2.2 活性污泥工藝的運(yùn)行參數(shù)
    2.3 活性污泥工藝的過程控制參數(shù)
    2.4 活性污泥數(shù)學(xué)模型
        2.4.1 活性污泥過程動(dòng)力學(xué)模型
        2.4.2 IAWQ 活性污泥數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)介
        2.4.3 活性污泥數(shù)學(xué)模型用于過程控制存在的問題分析
    2.5 污水處理過程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制策略分析
        2.5.1 過程控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及其發(fā)展歷程
        2.5.2 污水處理廠過程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制方法
    2.6 本章小結(jié)
3 基于MULTI-AGENT 的分布式污水處理智能化系統(tǒng)研究
    3.1 引言
    3.2 MULTI-AGENT系統(tǒng)理論概要
        3.2.1 Agent 的概念和特性
        3.2.2 Agent 的認(rèn)知模型
        3.2.3 Agent 的體系結(jié)構(gòu)
        3.2.4 MAS 的基本思想
        3.2.5 MAS 中Agent 間的通信
        3.2.6 MAS 中Agent 間的協(xié)商和沖突消解
        3.2.7 MAS 的任務(wù)協(xié)作
        3.2.8 Multi-Agent 技術(shù)應(yīng)用概述
    3.3 基于MULTI-AGENT的分布式污水處理智能化系統(tǒng)的意義及底層平臺(tái)
        3.3.1 構(gòu)建分布式污水處理智能化系統(tǒng)的意義
        3.3.2 基于 Multi-Agent 的分布式污水處理智能化系統(tǒng)的底層平臺(tái)
    3.4 基于 MULTI-AGENT 的分布式污水處理智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        3.4.1 系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
        3.4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型
    3.5 污水處理智能化系統(tǒng)中各 AGENT的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及功能
        3.5.1 執(zhí)行 Agent 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及功能
        3.5.2 沖突消解 Agent 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及功能
        3.5.3 數(shù)據(jù)服務(wù) Agent 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及功能
        3.5.4 軟測(cè)量 Agent 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及功能
        3.5.5 故障診斷 Agent 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)及功能
    3.6 MAS 污水處理智能化系統(tǒng)與污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的集成方案
    3.7 本章小結(jié)
4 基于MULTI-AGENT 的分布式污水處理智能化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究
    4.1 FIPA 標(biāo)準(zhǔn)概述
        4.1.1 FIPA 組織及FIPA 標(biāo)準(zhǔn)
        4.1.2 FIPA 標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)
        4.1.3 FIPA 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范集合
    4.2 FIPA 標(biāo)準(zhǔn)的多AGENT通信機(jī)制
        4.2.1 FIPA Agent 的通信語(yǔ)言
        4.2.2 FIPA Agent 的管理
        4.2.3 FIPA Agent 的消息傳輸
        4.2.4 Agent 通信中相關(guān)規(guī)范的應(yīng)用
    4.3 MAS 系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)JADE
        4.3.1 JADE 簡(jiǎn)介
        4.3.2 運(yùn)行 JADE 平臺(tái)
        4.3.3 生成 JADE Agent—Agent 類
        4.3.4 執(zhí)行任務(wù)—behaviour 類
    4.4 AGENT的實(shí)現(xiàn)
    4.5 本章小結(jié)
5 故障診斷AGENT 的研究及應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 專家系統(tǒng)理論概要
        5.2.1 傳統(tǒng)專家系統(tǒng)概要
        5.2.2 模糊專家系統(tǒng)概要
    5.3 污水處理故障診斷 AGENT 的研究
        5.3.1 污水處理故障診斷專家系統(tǒng)的特點(diǎn)
        5.3.2 活性污泥法系統(tǒng)常見異常現(xiàn)象及解決對(duì)策
        5.3.3 故障診斷 Agent 的功能模塊結(jié)構(gòu)圖
        5.3.4 故障診斷 Agent 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.3.5 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
        5.3.6 模糊知識(shí)表示
        5.3.7 推理機(jī)制的確定及模糊推理過程
    5.4 污水處理故障診斷 AGENT 的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用
        5.4.1 故障診斷專家系統(tǒng)開發(fā)工具簡(jiǎn)介
        5.4.2 污水處理故障診斷 Agent 開發(fā)平臺(tái)
        5.4.3 Fuzzy JESS 不精確推理及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)
        5.4.4 Fuzzy JESS 模糊規(guī)則的表示
        5.4.5 Java 主程序與推理機(jī)的交互
    5.5 污水處理故障診斷 AGENT 的應(yīng)用
    5.6 本章小結(jié)
6 軟測(cè)量AGENT 的研究及實(shí)現(xiàn)
    6.1 引言
    6.2 軟測(cè)量技術(shù)概述
        6.2.1 軟測(cè)量技術(shù)的一般性描述
        6.2.2 軟測(cè)量技術(shù)分類
    6.3 軟測(cè)量技術(shù)的影響因素
        6.3.1 輔助變量的選擇
        6.3.2 測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理
        6.3.3 軟儀表的在線校正
    6.4 粗糙集理論概要
        6.4.1 知識(shí)、不可分辨關(guān)系與基本集
        6.4.2 粗糙集的上、下逼近和邊界區(qū)
        6.4.3 知識(shí)表示系統(tǒng)
        6.4.4 知識(shí)約簡(jiǎn)與核
    6.5 軟測(cè)量中常用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與算法
        6.5.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與算法
        6.5.2 RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與算法
    6.6 基于粗糙集-人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的污水處理參數(shù)軟測(cè)量應(yīng)用實(shí)例
    6.7 軟測(cè)量 AGENT的實(shí)現(xiàn)
    6.8 本章小結(jié)
7 執(zhí)行AGENT 的研究及實(shí)現(xiàn)
    7.1 引言
    7.2 模糊控制系統(tǒng)與模糊控制器
        7.2.1 模糊控制系統(tǒng)的組成
        7.2.2 模糊控制的基本原理
        7.2.3 模糊控制器的組成
        7.2.4 模糊控制器的設(shè)計(jì)
    7.3 曝氣池 DO 模糊控制 AGENT 的設(shè)計(jì)與仿真實(shí)例
        7.3.1 DO 模糊控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        7.3.2 控制規(guī)則的選擇和模糊推理
        7.3.4 DO 模糊控制Agent 的實(shí)現(xiàn)
    7.4 污泥回流 AGENT的研究與實(shí)現(xiàn)
        7.4.1 污泥回流的運(yùn)行控制方式
        7.4.2 污泥回流 Agent 的設(shè)計(jì)
    7.5 剩余污泥排放 AGENT 及其實(shí)現(xiàn)
        7.5.1 剩余污泥的排放方式
    7.6 本章小結(jié)
8 其他AGENT 及AGENT 間通信的研究及實(shí)現(xiàn)
    8.1 沖突消解 AGENT的研究及實(shí)現(xiàn)
        8.1.1 沖突及沖突行為控制模型
        8.1.2 協(xié)商及協(xié)商規(guī)則
        8.1.3 Agent 的沖突消解策略
        8.1.4 基于協(xié)商的沖突消解策略
        8.1.5 沖突消解 Agent 的體系結(jié)構(gòu)
        8.1.6 MAS 污水處理智能化系統(tǒng)的沖突消解模型
        8.1.7 MAS 污水處理智能化系統(tǒng)的任務(wù)協(xié)作
        8.1.8 本系統(tǒng)中沖突消解 Agent 能夠識(shí)別的沖突
        8.1.9 關(guān)鍵代碼
    8.2 數(shù)據(jù)服務(wù) AGENT的研究及實(shí)現(xiàn)
        8.2.1 系統(tǒng)流程圖
        8.2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
        8.2.3 采用的 Hibernate 與Spring framework 技術(shù)
        8.2.4 關(guān)鍵代碼
    8.3 AGENT間通信的研究及實(shí)現(xiàn)
        8.3.1 通信語(yǔ)言的確定
        8.3.2 通信協(xié)議的確定
        8.3.3 通信方式的確定
        8.3.4 通信策略的確定
        8.3.5 通信內(nèi)容的確定
        8.3.6 Agent 通信的實(shí)現(xiàn)
    8.4 本章小結(jié)
9 結(jié)論與展望
    9.1 主要結(jié)論
    9.2 后續(xù)研究工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3825376