论文中文题目:基于递归小波神经网络的污水处理过程智能控制方法研究
论文英文题目:RESEARCH ON INTELLIGENT CONTROL METHOD BASED ON RECURRENT WAVELET NEURAL NETWORK FOR WASTEWATER TREATMENT PROCESS
作 者:苏尹
指导教师:乔俊飞 教授
培养单位:信息学部
学 科:控制科学与工程
论文主要贡献及创新点
污水处理过程是缓解水资源危机,减少自然水需要和削弱水环境污染的重要方式。为了实现污水处理过程的高效稳定运行,保证出水水质达标,实施污水处理过程的精准控制十分关键。然而,污水处理过程包含多个复杂物理和生化反应过程,过程跟踪控制面临许多挑战,具体表现如下:1.污水处理过程的反应机理复杂,难以建立精准的机理模型,导致关键出水水质参数如出水氨氮、生化需氧量等难以精准检测;2.污水处理过程外部环境只能被动接受,入水流量波动较大,控制变量之间存在严重的耦合,系统运行处于非平稳状态,为实现污水处理过程的精准控制带来了巨大的挑战。
针对以上问题,本文提出了基于递归小波神经网络的污水处理过程智能控制方法。首先,分析了污水处理过程生化反应机理及其特点,提取相应特征变量,构建了污水处理出水氨氮软测量模型。其次,利用出水氨氮历史数据,基于相空间重构提取数据特征并刻画氨氮时间序列动态特性,设计了污水处理过程出水氨氮预测方法。然后,针对污水处理过程动态特性,提出了单变量自组织控制方法,实现了溶解氧浓度的精准控制。最后,设计了污水处理过程多变量智能控制策略建立了污水处理过程控制系统,保证污水处理过程高效稳定运行。