当前位置: 首页 > 学术论文 > 清洁节能 > 正文

遗传算法和神经网络在污水处理控制及监测系统中的应用研究

关注热度:215   来源:新能源学术论文  作者:徐建栋
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】: 论文的研究工作是以重庆市某活性污泥污水处理厂为背景展开的。 活性污泥污水处理法是世界各国普遍采用的一种污水处理的生物方法。它是一类典型的复杂过程,而复杂过程的优化控制一直是控制领域的研究热点。就目前来说,PID控制依然是活性污泥污水处理系统中应用最广泛的控制手段。PID调节性能主要依靠其参数的正确合适的选择。而由于污水处理过程有诸多不确定因素,导致PID参数的整定不仅费时费力,而且随着污水处理系统本身的变化,其控制性能也经常不能令人满意;另一方面,由于活性污泥这一生物处理方法的特殊性,使得活性污泥污水处理过程的诸多水质参数(特别是最能反映污水处理效果好坏的BOD)不能在线实时检测,不能及时有效地指导污水处理系统的运行。本文正是针对活性污泥法污水处理过程的控制及水质监测中存在的问题,在深入分析现有资料及前人研究成果的基础上,作了如下几方面工作: 首先,通过对污水处理系统模型的研究,以污水处理系统的实际情况为基础,建立了一个新的变参数活性污泥污水处理过程的控制模型,并将该模型应用于本论文的控制研究当中; 其次,在分析变参数活性污泥污水处理系统模型的稳定性及可控性基础上,应用现代控制理论的知识,给出了基于状态反馈的系统稳定控制方法; 再次,针对变参数活性污泥污水处理系统的PID控制中PID各参数整定困难,使控制系统的控制精度、稳定性及可靠性不能得到保障等情况,提出了应用遗传算法来对PID参数进行优化,从而实现系统的高精度稳定可靠运行; 最后,针对活性污泥污水处理系统中出水关键水质参数BOD难以在线测量的问题,提出了用基于遗传算法优化权值的神经网络来对BOD进行软测量,实现了污水处理过程水质的在线检测。 论文将遗传算法和神经网络应用于活性污泥污水处理过程中,无论在学术研究方面,还是在工程应用方面,都具有一定的参考价值。
【关键词】:污水处理过程 过程建模 性能分析 遗传算法 人工神经网络
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X703
【目录】:
  • 中文摘要3-4
  • 英文摘要4-7
  • 1 绪论7-11
  • 1.1 课题背景及研究意义7-8
  • 1.2 污水处理控制系统现状8-9
  • 1.3 污水处理检测系统现状9
  • 1.4 本文所完成的主要工作9-11
  • 2 活性污泥污水处理系统概述11-20
  • 2.1 城镇污水处理技术11
  • 2.2 活性污泥污水处理系统11-15
  • 2.2.1 活性污泥法的基本流程及原理12-13
  • 2.2.2 活性污泥系统的主要工艺参数13-14
  • 2.2.3 污水处理控制策略分析14-15
  • 2.3 活性污泥污水处理系统模型的发展15-16
  • 2.4 国外活性污泥数学模型的研究和应用16-18
  • 2.5 国内活性污泥数学模型的研究和应用18-19
  • 2.6 本章小结19-20
  • 3 活性污泥污水处理系统模型的建立与分析20-32
  • 3.1 活性污泥污水处理系统模型的建立20-23
  • 3.1.1 模型转换21
  • 3.1.2 可行性分析21-22
  • 3.1.3 建立变参数系统模型22-23
  • 3.2 稳定性分析23-24
  • 3.3 可控性分析24-25
  • 3.3.1 理论基础24-25
  • 3.3.2 可控性分析25
  • 3.4 状态反馈控制设计25-31
  • 3.4.1 状态反馈设计理论及方法25-30
  • 3.4.2 状态反馈控制设计30-31
  • 3.5 本章小结31-32
  • 4 基于遗传算法的 PID 参数整定的实现32-43
  • 4.1 PID 参数整定问题的提出32-33
  • 4.1.1 PID 各参数对系统控制特性的影响32
  • 4.1.2 污水处理PID 控制系统参数整定存在的问题分析32-33
  • 4.2 遗传算法33-36
  • 4.2.1 遗传算法基本概念33-34
  • 4.2.2 遗传算法的设计与实现34-36
  • 4.3 遗传算法对PID 参数优化的实现36-42
  • 4.3.1 遗传算法优化方案的设计36-38
  • 4.3.2 仿真结果与分析38-42
  • 4.4 本章小结42-43
  • 5 基于 GABP 神经网络的 BOD 软测量的实现43-60
  • 5.1 软测量技术43-44
  • 5.1.1 软测量技术概述43
  • 5.1.2 软测量基本方法43-44
  • 5.2 人工神经网络44-52
  • 5.2.1 人工神经网络概述44-45
  • 5.2.2 BP 神经网络45-51
  • 5.2.3 遗传算法在神经网络中的应用51-52
  • 5.3 基于GABP 神经网络的BOD 软测量模型实现52-59
  • 5.3.1 数据来源与数据预处理52-53
  • 5.3.2 确定辅助变量和神经网络结构53
  • 5.3.3 GABP 算法53-55
  • 5.3.4 仿真结果与分析55-59
  • 5.4 本章小结59-60
  • 6 结论与展望60-62
  • 6.1 论文总结60
  • 6.2 后续工作及展望60-62
  • 致谢62-63
  • 参考文献63-66
  • 附录66-69
  • 1. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录66-67
  • 2. 第4章GA算法适应度函数程序67-69
  • 3. 第5章GABP算法适应度函数程序69


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于智能算法的污水处理软测量技术及其展望    赖惠鸽;朱学军;俞金寿;

水处理工艺流程监控软件设计与实现    朱琳

生物流化床污水处理软测量建模与智能控制法    苏震

基于遗传算法的精密校直机电液伺服系统的研究    葛治亮

造纸废水A~2/O生化处理过程中神经网络软测量模型的研究与应用    胡康

活性污泥模型NO.1及“SSSP程序”在中国污水厂适用性的初步探讨    汪慧贞,曹秀芹

污水处理厂运行模拟、预测软件的应用    施汉昌,刁惠芳,刘恒,王玉珏,柯细勇

变参数活性污泥系统的最优鲁棒控制法    冯裕钊,龙腾锐,郭劲松,庞煜

EFOR 程序的仿真模拟功能应用研究    陈立

活性污泥模型的发展及在SBR工艺中的应用    赵耘挚,刘振鸿

智能控制策略在湿磨干烧水泥生产线DCS中的应用    李常贤,诸静,徐德

Excel回归分析在PIMS建模中的应用    王勇,王景芳

污水处理中pH值微电脑自动控制系统    张荣标

活性污泥法污水处理过程自动控制的研究现状    商敏儿,杜树新,吴铁军

软测量技术及其应用    朱学峰

污水处理过程的计算机监控研究    崔村燕

遗传算法在最优模糊控制器设计中的应用研究    毕云峰

L-M算法在高层结构体系选型中的应用    郑浩,王全凤

计算智能主要算法研究    田晓艳;

最小相角系统稳定性的一种判别方法    刘苏南,刘风娟

医院污水处理典型工艺及技术发展趋势    刘道根,黄种买,王红萍,郭琰

工程结构优化的神经网络模型与数值计算    李兴旺,满广生

基于EXCEL建立人口灰色预测模型的研究——以天津市农业人口为例    常淑玲;

模糊控制技术在节水灌溉中的应用    尹辉娟;史智兴;

海带吸附铜、镍离子的研究    曹军;尤雅婷;徐国想;

玉米秸秆吸附去除水溶液中染料的性能研究    冯立顺;李春辉;刘洪燕;王辉;

基于PLC和模糊控制技术的污水处理控制系统设计与实现    冯瑞琴;

人工快速渗滤技术及其水处理应用    崔康平;周元祥;许为义;彭书传;

基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究    齐继阳;竺长安;曾议;

蚁群算法与遗传算法的混合算法    高尚;江新姿;汤可宗;

装卸桥调度问题及其混合智能优化算法GASA    孙俊清;李平;韩梅;

The Application of Soft-sensor Technology in Measuring Water Boiling Point    

一种改进求解TSP问题智能蚂蚁算法    曹浪财;罗键;

傅立叶混沌神经网络及其在优化中的应用    徐耀群;何少平;

一种基于神经网络的溶解氧浓度建模与控制方法研究    韩广;乔俊飞;

电渗析的分离机理及应用    黄万抚;叶茜;

复杂系统仿真的前端智能化综述    杨阳;陈宗海;张海涛;

粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用    戴运桃

基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用    孙明

粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用    谭佳琳

无线传感器网络部署与拓扑控制研究    王蕊

随机回归神经网络的动力学行为研究    朱松

无刷双馈电机建模及智能控制策略研究    邵宗凯

特殊应用的多维力/力矩传感器研究与应用    梁桥康

污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究    杨红

基于内外圈协同优化策略的间歇化工过程不确定性调度研究    孔令启

质子交换膜燃料电池的综合智能协调控制研究    詹跃东

基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究    何慧娟

微粒群优化算法的改进及应用    柳枝华

空间三维信息重构与飞行器路径规划    张海峰

智能瓦斯传感器的研制    滕景忠

基于模糊控制的余氯实时在线检测系统研制    李业鑫

基于神经网络的两类问题研究    程慧

粒子群算法求解作业车间调度问题的研究    肖小城

三维运动估计在织物动态仿真中的应用    李跃

玉米酒精废水处理工艺及启动研究    苏涛

蔬菜(大蒜)加工废水资源化利用研究    王伟锋

污水处理过程的软测量技术    王正祥,刘载文,薛福霞

序批式活性污泥系统神经网络水质模型    牛林;张伟成;

污水泵站模糊自学习控制系统    汪雄海,张龙

基于OPC的Matlab与组态王的数据通信    李安伏;崔亚量;

基于Elman神经网络的城市污水处理水质参数软测量    杨马英;周芳芹;李军;

大型国产循环流化床锅炉的汽温自适应串级控制系统    牛培峰,周丽芹,李国胜,朱铁一

组件化结构的组态软件的研究与开发    吕涌,皇甫正贤

先进控制策略在循环流化床中的应用    付萍,韩璞

基于OPC技术的MATLAB实时过程控制系统    胡剑杭;陈冲;

一种改进遗传算法在物流配送车辆调度中的应用研究    顾志康,李旭宏,徐家兵

轴类零件校直工艺理论研究    翟华

精校机电液位置伺服系统的研究    陈永新

城市水循环经济模式与技术支持系统    张兴文

厌氧—缺氧—好氧活性污泥系统中典型有机物迁移转化研究    黄满红

废水处理系统水质特征动态分析的混合智能控制研究    黄明智

A/O废水处理系统中回流比的模糊神经网络智能控制研究    俞增琨

基于遗传算法的自适应内模控制新方法    陈丹

基于C/S模式的网络远程监控系统    龚海燕

遗传算法在最优模糊控制器设计中的应用研究    毕云峰

全自动液压校直机控制技术的研究    周到

粗集—支持向量机方法的软测量应用研究    操小明

基于一体化活性污泥法的城市污水处理控制系统研究    张艳

基于遗传算法的汽车配送问题的研究    刘林

聚类算法及其在污水处理工艺故障诊断中应用的研究    陆林花

基于工业以太网的污水处理监控系统的研究与应用    王新强

网络技术在污水处理厂的应用    张宏;陶雷;

软测量技术在工业上的实施探讨    王红艳;

基于快速独立分量分析的苯酚浓度软测量    章军;杨慧中;陶洪峰;

污水处理过程模拟及系统软件开发    张晶

造纸废水A~2/O生化处理过程中神经网络软测量模型的研究与应用    胡康

污水处理控制系统设计与软测量建模研究    韩雯

最大熵在软测量数据处理中的应用    章军

基于对角递归神经网络的粘度软测量模型    曹柳林,陶斌军

测控系统中串行接口与通信协议    孙剑湘

MCS-8098单片机软件抗干扰设计    辛伊波

用8098单片机实现高分辨率A/D转换    潘承武,袁俊杰

8098单片机远程数据通信的实现方法    李文举

具有多种通信协议接口的通用数据采集装置    肖隽,丁艳军,吕震中

遗传算法对模糊控制的优化及其应用    顾峻,沈炯,陈来九

污水处理系统的电气控制    宋延民,贾方亮,李辉,李杰

8098单片机与386微机的串行通信    陈健,尹伟谊

MATLAB语言与控制系统仿真    刘艳,吴一非

介绍Bhnke的吸附活性污泥两段生物法    

海藻酸钠包埋活性炭与活性污泥的固定化技术    赵亚乾,杨镭,李康敏,黄晓晖 ,方志健

气提式循环反应器生物膜与游离活性污泥的对比试验探讨    李探微,韦苏,SillkeBen,AngenikaBan

关于影响活性污泥沉降因素及设计沉淀池应注意问题的研究    江树志

SBR法废水生化处理简介    陈吉庆

废水活性污泥生物处理中的丝状细菌    许宏良;

火焰原子吸收光谱法测定污泥中金属元素含量    卓琳;傅敏;陈盛明;

活性污泥高质量总RNA提取的一种有效方法    黎秋华;李平;陈忠正;吴锦华;梁世中;

耐盐微生物的培养与高含盐废水处理的研究    余宗学;严学亿;安立超;

城镇污水厂污泥处理技术    王发珍;李天增;

保定鲁岗污水处理厂活性污泥运转效能的生物评价    周可新;许木启;曹宏;徐军;

低rbCOD及VFAs下强化生物脱氮除磷新工艺—活性污泥水解技术    崔成武;

活性污泥生化法在造纸废水处理中的运用    杨芸;

利用液相色谱-大气压化学电离源-质谱分析活性污泥中的微生物呼吸醌    张昱;高孟春;杨敏;胡建英;

生物膜-活性污泥复合膜生物反应器中同时硝化反硝的研究    王源;孟凡刚;周忠波;黄国城;高贵和;

五氯酚对好氧颗粒污泥与活性污泥活性影响的比较研究    李光伟;刘和;云娇;陈坚;

活性污泥凝絮体的形成过程    李培睿;李宗义;王振宇;王海磊;贾蕴丽;

生物除磷糖控制(CHC)工艺的试验研究    冯生华;刘延华;

磁生物反应器试验研究    易洋;周勉;曾茂军;

活性污泥微型动物种群动态与污水处理厂水质净化效能的关系研究    陈声贵;许木启;周可新;曹宏;

从污水中找出“钱景”    薛燕 胡敦明

制药污水成为湖北环保新难题    邓国军

追踪污水变清的奥秘    本报记者 来洁

市污水处理厂通过省环保专项验收    李平

“机器人”吞污泥吐肥料治蓝藻    记者 燕冰通讯员 蔡晓臻

活性污泥法在印染废水处理中的应用    广州中环万代环境工程有限公司 夏昕

污水处理全过程    陈希

节能减排靠人力资源保障    阮莉珠

西朗污水处理项目技术领先    徐琦

化腐朽为神奇    本报记者 庞惠文

固定化活性污泥与白腐菌处理焦化废水    卢永

活性污泥利用挥发性脂肪酸储存聚羟基脂肪酸酯的研究    李金娟

利用活性污泥混合菌群合成聚羟基烷酸脂的研究    陈玮

利用活性污泥混合菌群合成聚羟基烷酸脂的研究    陈玮

基于生物捕食的剩余活性污泥减量研究    陈晓飞

活性污泥和生物膜的胞外聚合物性质及其对污泥性能影响的比较研究    刘翔

基于群体平衡的活性污泥絮凝动力学    李振亮

紫外线损伤微生物机理及增强活性污泥降解特性应用研究    江映翔

热水解联合氯化钙改善活性污泥脱水性能    于洁

典型持久性有机污染物在城市污水处理过程中的迁移转化规律研究    刘俊建

活性污泥数学模型在天山污水处理厂工艺优化改造中的模拟研究    赵振

循环活性污泥—生物膜工艺(CAS-BT)污水处理设备的优化设计    黄平

磷钙废水生物处理工艺选择试验    石小锋

活性污泥法污水处理计算机仿真软件的开发及应用    范石美

基于ASM3的活性污泥模型改进及其应用研究    李玉新

高压静电场促进活性污泥絮体沉淀和改善其活性的研究    朱现信

固定化活性污泥处理生活污水的探索研究    王传花

城市污水活性污泥系统模拟    李志颖

活性污泥——生物膜复合式一体化反应器脱氮除磷试验研究    鲜吉成

不同温度条件下活性污泥相关特性的研究    吴坚扎西

 
关键词: 污水处理过程

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言