城市污水處理過(guò)程控制是保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)、提高處理效率的重要手段,其基本思想是:通過(guò)及時(shí)獲取運(yùn)行過(guò)程數(shù)據(jù),利用控制方法對(duì)風(fēng)機(jī)、回流泵、加藥泵等進(jìn)行調(diào)節(jié),達(dá)到期望的運(yùn)行效果。然而,由于城市處理包含物理處理、生物處理和化學(xué)處理等過(guò)程,其過(guò)程控制面臨巨大的挑戰(zhàn),主要體現(xiàn)在:1)影響城市污水處理過(guò)程狀態(tài)的因素眾多且相互影響,城市污水處理過(guò)程機(jī)理異常復(fù)雜,缺少精確的機(jī)理模型。2)城市污水處理過(guò)程變量難以實(shí)時(shí)檢測(cè),尤其是關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)總磷(TP)、氨氮(NH₄-N)等無(wú)法在線檢測(cè),缺少足夠的運(yùn)行狀態(tài)信息。3)城市污水處理過(guò)程入水只能被動(dòng)接受,入水流量、成份、污染物種類、有機(jī)物濃度等波動(dòng)較大,是一個(gè)典型的多干擾非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng),且始終運(yùn)行于非平穩(wěn)狀態(tài)。因此,如何精確識(shí)別城市污水處理過(guò)程狀態(tài),利用有效的過(guò)程控制方法實(shí)現(xiàn)過(guò)程變量的穩(wěn)定精準(zhǔn)控制,仍然是當(dāng)前城市污水處理過(guò)程控制研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。針對(duì)上述城市污水處理過(guò)程控制面臨的挑戰(zhàn),論文以城市污水處理出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)為目標(biāo),基于城市污水處理過(guò)程工藝和原理,解析過(guò)程生化反應(yīng)機(jī)理,提取城市污水處理過(guò)程難在線檢測(cè)的水質(zhì)參數(shù),建立了關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)的智...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究及研究意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
        1.1.3 課題來(lái)源
    1.2 城市污水處理過(guò)程控制研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于機(jī)理模型的城市污水處理過(guò)程控制研究現(xiàn)狀
        1.2.2 基于數(shù)據(jù)的城市污水處理控制研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要工作
    1.4 論文內(nèi)容安排
第2章 城市污水處理過(guò)程控制要素分析
    2.1 引言
    2.2 城市污水處理過(guò)程概述
        2.2.1 城市污水處理過(guò)程機(jī)理分析
        2.2.2 城市污水處理過(guò)程影響因素分析
    2.3 城市污水處理過(guò)程控制架構(gòu)
        2.3.1 城市污水處理過(guò)程控制關(guān)鍵組成
        2.3.2 城市污水處理過(guò)程控制主要流程
    2.4 城市污水處理過(guò)程變量檢測(cè)
        2.4.1 城市污水處理過(guò)程關(guān)鍵水質(zhì)變量檢測(cè)
        2.4.2 城市污水處理過(guò)程狀態(tài)識(shí)別
    2.5 城市污水處理過(guò)程典型過(guò)程控制
        2.5.1 城市污水處理典型過(guò)程分析
        2.5.2 城市污水處理過(guò)程控制目標(biāo)分析
        2.5.3 城市污水處理過(guò)程控制器設(shè)計(jì)原則
        2.5.4 城市污水處理過(guò)程控制關(guān)鍵點(diǎn)分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 城市污水處理過(guò)程關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)
    3.1 引言
    3.2 城市污水處理過(guò)程關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)特征變量分析
        3.2.1 城市污水處理過(guò)程關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)相關(guān)變量
        3.2.2 城市污水處理過(guò)程關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)特征變量選取
    3.3 自組織模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        3.3.1 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        3.3.2 結(jié)構(gòu)自組織優(yōu)化算法
    3.4 基于自組織模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)特征模型設(shè)計(jì)
        3.4.1 關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)特征模型結(jié)構(gòu)
        3.4.2 關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)主要流程
        3.4.3 模型特性分析
    3.5 實(shí)驗(yàn)分析
        3.5.1 出水NH4-N濃度在線檢測(cè)
        3.5.2 出水TP濃度在線檢測(cè)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 城市污水處理過(guò)程魯棒滑�？刂破髟O(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 城市污水處理過(guò)程干擾分析
        4.2.1 城市污水處理過(guò)程動(dòng)態(tài)模型
        4.2.2 外部擾動(dòng)特征分析
        4.2.3 內(nèi)部擾動(dòng)特征分析
    4.3 外部魯棒控制器設(shè)計(jì)
        4.3.1 滑模控制自適應(yīng)趨近率
        4.3.2 滑�？刂谱赃m應(yīng)控制增益
        4.3.3 外部魯棒控制率
        4.3.4 外部魯棒控制器特性分析
    4.4 內(nèi)部魯棒控制器設(shè)計(jì)
        4.4.1 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部擾動(dòng)辨識(shí)器
        4.4.2 內(nèi)部魯棒控制率
        4.4.3 內(nèi)部魯棒控制器特性分析
    4.5 實(shí)驗(yàn)分析
        4.5.1 典型非線性控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)
        4.5.2 典型城市污水處理過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)
        4.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 城市污水處理過(guò)程單變量自組織滑�？刂破髟O(shè)計(jì)
    5.1 引言
    5.2 城市污水處理過(guò)程非線性特征分析
        5.2.1 城市污水處理過(guò)程非線性特性描述
        5.2.2 城市污水處理過(guò)程典型控制變量描述
    5.3 自組織滑�？刂破髟O(shè)計(jì)
        5.3.1 自組織滑模控制器結(jié)構(gòu)
        5.3.2 控制器結(jié)構(gòu)自組織算法
        5.3.3 控制器參數(shù)自適應(yīng)率
        5.3.4 自組織滑�？刂扑惴�
    5.4 自組織滑�？刂破魈匦苑治�
    5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.5.1 典型非線性控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)
        5.5.2 典型城市污水處理過(guò)程控制驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        5.5.3 結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 城市污水處理過(guò)程多變量自組織滑模控制器設(shè)計(jì)
    6.1 引言
    6.2 城市污水處理過(guò)程運(yùn)行過(guò)程分析
        6.2.1 城市污水處理全流程分析
        6.2.2 城市污水處理典型過(guò)程分析
    6.3 城市污水處理過(guò)程多變量自組織滑�？刂破�
        6.3.1 多變量控制原理
        6.3.2 多變量控制器設(shè)計(jì)
        6.3.3 多變量控制器性能分析
    6.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        6.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)置
        6.4.2 恒定設(shè)定值的跟蹤控制
        6.4.3 動(dòng)態(tài)設(shè)定值的跟蹤控制
        6.4.4 實(shí)際城市污水處理廠過(guò)程控制驗(yàn)證實(shí)例
    6.5 本章小結(jié)
第7章 城市污水處理過(guò)程自組織滑模控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    7.1 引言
    7.2 城市污水處理過(guò)程自組織滑�？刂葡到y(tǒng)架構(gòu)
        7.2.1 控制系統(tǒng)需求分析
        7.2.2 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
        7.2.3 控制系統(tǒng)功能模塊開發(fā)
    7.3 城市污水處理過(guò)程自組織滑�？刂葡到y(tǒng)
        7.3.1 控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境分析
        7.3.2 控制設(shè)備的選擇
        7.3.3 控制系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)與管理
        7.3.4 控制系統(tǒng)實(shí)施操作
    7.4 城市污水處理過(guò)程自組織滑模控制系統(tǒng)應(yīng)用驗(yàn)證
    7.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的成果
致謝



本文編號(hào)：3774190