SBBR單級(jí)自養(yǎng)脫氮智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、SBBR單級(jí)自養(yǎng)脫氮智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：白楊龍指導(dǎo)教師：卿曉霞教授兼職導(dǎo)師：余建平高級(jí)工程師學(xué)位類別：工程碩士（建筑與土木工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院二O一五年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要針對(duì)單級(jí)自養(yǎng)脫氮工藝啟動(dòng)困難和運(yùn)行難以穩(wěn)定、對(duì)自動(dòng)控制精度要求高的問(wèn)題，以SBBR單級(jí)自養(yǎng)脫氮工藝為研究對(duì)象，首先通過(guò)試驗(yàn)，確定了低氨氮濃度進(jìn)水的總氮去除率最大時(shí)DO值；然后，在構(gòu)建基于人工神經(jīng)

2、網(wǎng)絡(luò)的SBBR單級(jí)自養(yǎng)脫氮智能控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)設(shè)計(jì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前饋和反饋控制器，實(shí)現(xiàn)了SBBR單級(jí)自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)的啟動(dòng)和高效穩(wěn)定運(yùn)行。主要研究結(jié)果及結(jié)論如下：①啟動(dòng)階段試驗(yàn)研究結(jié)果表明，DO是SBBR單級(jí)自養(yǎng)脫氮工藝的主要影響因素，當(dāng)溫度為30℃、pH為8.0，進(jìn)水NH4–N濃度為250mg/L、COD濃度為100mg/L時(shí)，總氮去除率最大時(shí)的DO值為1.42mg/L；進(jìn)水NH4–N濃度為100mg/L、COD濃度為50mg/L時(shí)，

3、總氮去除率最大時(shí)的DO值為1.36mg/L；進(jìn)水NH4–N濃度為50mg/L、COD濃度為50mg/L時(shí)，總氮去除率最大時(shí)的DO值為1.32mg/L。②構(gòu)建了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的SBBR單級(jí)自養(yǎng)脫氮智能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前饋控制器和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器組成，采用MATLABSIMULINK對(duì)帶滯后環(huán)節(jié)的二階振蕩系統(tǒng)進(jìn)行仿真，結(jié)果表明：該人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)超調(diào)量δ為10.4%，上升時(shí)間tr為159s，調(diào)節(jié)時(shí)間ts為1

4、87s，靜態(tài)誤差ess為0；傳統(tǒng)PID控制超調(diào)量δ為15.2%，上升時(shí)間tr為183s，調(diào)節(jié)時(shí)間ts為230s，靜態(tài)誤差ess為0。與傳統(tǒng)PID控制相比，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制超調(diào)量下降4.8%，上升時(shí)間減少24s，調(diào)節(jié)時(shí)間減少43s。采用該人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制可有效提高控制系統(tǒng)的暫態(tài)性能指標(biāo)。③應(yīng)用課題前期研究和本研究啟動(dòng)階段的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，當(dāng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)分布密度spread為42時(shí)，測(cè)試數(shù)據(jù)和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸

5、出數(shù)據(jù)間非線性相關(guān)系數(shù)為0.972，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合效果良好。④基于人工神經(jīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制的SBBR單級(jí)自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)啟動(dòng)試驗(yàn)研究結(jié)果表明，根據(jù)不同進(jìn)水NH4–N和COD濃度下總氮去除率最大時(shí)的DO值構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)SBBR單級(jí)自養(yǎng)脫氮工藝啟動(dòng)。⑤基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制的SBBR單級(jí)自養(yǎng)脫氮系統(tǒng)運(yùn)行試驗(yàn)研究結(jié)果表明，應(yīng)用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)前饋控制可快速確定不同進(jìn)水NH4–N和COD濃度下變頻器頻率和DO設(shè)定值；BP神經(jīng)