学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

AAO工艺曝气控制系统的建模和控制策略的研究

作　者: 周瑜
导　师: 刘利；徐云波
学　校: 上海交通大学
专　业: 机械工程
关键词: 曝气控制溶解氧模糊PID Matlab仿真
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 87次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

为了保护有限的水资源,必须大力发展我国的污水处理事业。在污水处理工艺中,AAO法是一种比较成熟、稳定的生物处理工艺,而且也比较适合我国国情。AAO工艺的核心在于曝气过程,但由于生物处理过程复杂,目前仍有很多问题没有得到解决。因此对AAO工艺中的曝气系统控制进行深入研究具有十分重要的意义。AAO工艺的生物处理过程具有不确定性、非线性、时变性等特点。目前尚没有一个精确的数学模型能准确地描述其反应过程,同时也没有能直接反映处理过程的水质参数的传感器。因此,本文针对单纯的传统控制方式应用于曝气过程中存在的缺陷,本文提出了传统的PID与模糊控制结合的方法,实现对AAO工艺曝气系统的自动控制,以提高污水处理效率,降低污水处理能耗,确保污水处理厂出水水质。本文深入分析了AAO工艺中曝气过程的工艺参数的相应关系和特征,建立了以溶解氧作为控制系统的反馈信号的数学模型,在此基础上,设计了PID、模糊、模糊PID控制器,并利用Matlab软件对三种控制器进行仿真和比较,由此确定了系统采用模糊PID的控制策略。最后本文将模糊PID控制策略应用于宁波新周污水处理厂污水处理工艺曝气控制系统,通过对运行过程中溶解氧等控制参数的变化趋势的分析,验证了模糊PID控制策略的有效、合理性。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-15
  1.1 课题背景及研究意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-12
    1.2.1 国外污水处理自动化技术发展状况  9-10
    1.2.2 国内污水处理自动化技术发展状况  10-11
    1.2.3 目前污水处理系统存在的问题  11-12
  1.3 新周污水处理厂工艺特点及流程  12-14
    1.3.1 新周污水处理厂工艺特点  12-13
    1.3.2 新周污水处理厂工艺流程  13-14
  1.4 本论文主要研究工作及章节安排  14-15
第二章 AAO 工艺及工艺参数分析  15-23
  2.1 污水处理过程及工艺  15-17
    2.1.1 污水处理基本方法  15-16
    2.1.2 污水生物处理主要工艺  16-17
  2.2 AAO 生物脱氮除磷工艺  17-18
    2.2.1 脱氮除磷工艺及AAO 特点  17-18
    2.2.2 AAO 工艺流程  18
  2.3 AAO 法的工艺参数  18-22
    2.3.1 工艺系统参数  19-20
    2.3.2 生物系统的工艺参数  20-21
    2.3.3 溶解氧对AAO 工艺的影响  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章曝气控制系统建模与控制策略的确定  23-40
  3.1 曝气控制系统的控制参数的确定  23-24
    3.1.1 曝气量与溶解氧关系  23-24
    3.1.2 曝气控制参数确定  24
  3.2 曝气控制系统模型的建立  24-26
  3.3 曝气控制系统控制策略的选择  26-37
    3.3.1 PID 控制  26-30
    3.3.2 模糊控制  30-36
    3.3.3 自适应模糊PID 控制  36-37
  3.4 曝气控制系统控制策略的确定  37-38
  3.5 本章小结  38-40
第四章曝气控制系统的应用及效果  40-56
  4.1 曝气控制系统的软、硬件平台  40-48
    4.1.1 曝气控制系统的硬件系统  40-44
    4.1.2 曝气控制系统的软件系统  44-45
    4.1.3 曝气控制系统的实现  45-48
  4.2 曝气控制系统实际应用效果及分析  48-55
    4.2.1 新周污水厂的曝气控制系统  48-49
    4.2.2 曝气控制在工艺调控效果及分析  49-53
    4.2.3 曝气控制节能降耗效果及分析  53-55
  4.3 本章小结  55-56
第五章总结与展望  56-57
  5.1 课题总结  56
  5.2 课题展望  56-57
参考文献  57-60
致谢  60-61
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  61-64
附件  64

AAO工艺曝气控制系统的建模和控制策略的研究

内容摘要

全文目录

相似论文