收藏本站
《浙江工业大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

混凝投药预测函数控制研究

赵寅军  
【摘要】:混凝投药过程是水处理工艺中重要环节之一,它不仅影响最后的出水品质,而且对后续工艺处理效果也产生重要影响,因此对混凝投药过程中混凝剂的准确投加控制的研究是很有必要的。由于混凝投药过程的复杂特性,常规的投药控制方法难以适应水质的剧烈变化,鲁棒性较差。预测函数控制基于预测模型,对控制进行滚动优化,具有对模型要求低、在线计算量小、跟踪性和鲁棒性良好等特性,在复杂工业生产过程中得到广泛应用及取得良好效果,预测函数控制适合用于混凝投药过程控制。 针对混凝投药过程具有大滞后、强非线性、难以精确建模及带有可测扰动等特点,本文提出了一种基于非线性回归模型带可测扰动前馈补偿的预测函数控制方法。考虑传统预测函数控制中的过程预测轨迹与参考轨迹在预测时域内只有有限个拟合点,提出一种通过对基函数进行加权的预测函数控制新方法,提高过程预测轨迹与参考轨迹逼近程度及控制量的准确性。论文的主要工作包括以下几个方面: 1.针对传统预测函数控制未考虑整个预测时域内的整体优化目标问题,论文给出了基于阶跃基加权且权系数滚动优化的阶跃基权系数时变的预测函数控制方法。根据参考轨迹的特点,基函数选用阶跃基且加权系数随着预测时步的增加而减小,且每次控制量计算先进行基函数的权系数修正,保证过程预测轨迹与参考轨迹的尽可能全局拟合。数值仿真验证阶跃基权系数时变的预测函数控制方法的有效性。 2.关于水处理混凝投药过程具有非线性带可测扰动的特点及传统预测函数控制对强非线性过程抗模型失配能力严重不足的特点,论文给出了基于非线性回归预测模型带可测扰动前馈补偿的预测函数控制方法。回归模型的非线性变量用泰勒展开公式表达,模型结构简单、计算量小、辨识方便。此外可测扰动前馈补偿提高了过程预测值的准确性,加强控制的抗模型失配能力。数值仿真验证非线性回归预测模型带可测扰动前馈补偿预测函数控制方法的有效性。 3.由于水处理混凝投药过程的特点及上述的基于非线性回归预测模型带可测扰动前馈补偿阶的跃基权系数时变预测函数控制算法的特性,给出了基于此预测函数控制方法的混凝过程絮凝剂最佳投加控制器设计。同时由于混凝投药变频调节存在二次干扰,论文中给出了此预测函数控制与PID控制相结合的双环控制模式。所设计的控制器保证混凝投加控制适应水质剧烈变化,且跟踪性能良好,水厂运行结果验证了混凝投药预测函数控制方法的有效性。 4.论文利用VB设计的混凝投药监控系统,实现了数据的采集、显示与保存,实时曲线绘制、历史曲线回顾,报警以及投药控制等功能,通过DDE与投药控制装置连接,实现投药控制。水厂运行结果表明,系统能满足监控要求。 最后对全文作了总结,并对课题研究作了展望。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP273

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周洪煜,张坚;基于改进Elman网络的自适应预测函数控制[J];兵工自动化;2003年04期
2 王永;李旺;梁青;;多变量频域极大似然辨识算法研究[J];东南大学学报(自然科学版);2005年S2期
3 黄鸣岐,张优功;自动加矾前驱性装置——模拟滤池的试验研究[J];中国给水排水;1990年01期
4 白桦,李圭白;基于神经网络的混凝投药系统预测模型[J];中国给水排水;2002年06期
5 刘前军,白桦,李圭白;透光率脉动混凝投药系统的智能控制[J];中国给水排水;2003年08期
6 崔福义,李圭白;流动电流混凝控制技术在我国的应用[J];中国给水排水;1999年07期
7 邹健,诸静;模糊预测函数控制在水泥回转窑分解炉温控系统中的应用研究[J];硅酸盐学报;2001年04期
8 李丽荣,韩璞,董泽,刘长良;人工神经网络在系统辨识中的研究与应用[J];华北电力大学学报;2000年03期
9 王东风,韩璞,王国玉;锅炉汽包水位系统的预测函数控制[J];华北电力大学学报;2003年03期
10 李孟,李星;透光率脉动检测技术在油田污水处理中的应用研究[J];工业用水与废水;1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 段明亮;李平;周姗姗;;基于T-S模糊模型的非线性预测函数控制[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜汪洋;彭书传;汪家权;陈金思;;小型医院废水处理工艺与工程实例[J];安徽化工;2006年05期
2 余萍;康强;;小城镇供水消毒与安全问题探讨[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年02期
3 许琳科;刘继红;夏俊方;;聚合氯化铝和聚丙烯酰胺混凝处理垃圾渗滤液的研究[J];安徽农业科学;2011年27期
4 崔执应;;中型氮肥厂循环水的处理方案研究[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2011年02期
5 杜洪涛;郜志英;;论给水系统的可靠性[J];安阳工学院学报;2011年04期
6 王亮;胡静涛;;基于LS-SVM的光刻过程R2R预测控制方法[J];半导体技术;2012年06期
7 左金龙;;城市供水中藻类去除技术的研究进展[J];环境科学与管理;2009年09期
8 薛攀;张刚;周童;;印染废水处理工艺的改造[J];环境科学与管理;2009年10期
9 毕站英;;自动控制澄清水处理的优越性[J];包钢科技;2008年06期
10 敬双怡;朱新华;张文辉;;反渗透浓缩回用稀土氯铵废水预处理实验研究[J];包钢科技;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 魏乐;房方;;单元制发电机组主蒸汽温度的负荷调度控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 王天堃;徐大平;韩璞;周黎辉;;预测函数控制在长时间迟延网络控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 ;Research on Control of Cement Clinker Sintering Process Oriented to Energy Saving[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 李冬生;方一鸣;李建雄;邓立广;;水泥回转窑温度系统多变量解耦Fuzzy-Smith预估控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 李会军;叶宾;;一种基于递归BP神经网络的多步预测控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 吕媛媛;张岩;刘蕾;;先进控制在烯烃厂碳二加氢反应器的应用[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
7 李京朋;衣明;黄昕;;闭式地表水地源热泵系统的实用分析[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
8 翟军勇;费树岷;;基于多模型切换的智能控制研究[A];江苏省自动化学会七届四次理事会暨2004学术年会青年学者论坛论文集[C];2004年
9 张培建;吴建国;;大纯滞后系统研究与应用[A];江苏省自动化学会七届四次理事会暨2004学术年会青年学者论坛论文集[C];2004年
10 刘欣;蒋爱平;;微粒群神经网络在软测量建模中的应用[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(下)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 刘翔宇;基于直接横摆力矩控制的车辆稳定性研究[D];合肥工业大学;2010年
3 杨红;污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究[D];华南理工大学;2010年
4 孙杨勇;粗集料表面微观构造分形性质探讨与沥青路面抗滑性能关系研究[D];华南理工大学;2010年
5 韩珏靖;THORPEX下集合预报和AMDAR观测的误差特征分析与模拟研究[D];南京大学;2010年
6 栗伟;催化裂化过程建模与应用研究[D];浙江大学;2010年
7 周猛飞;延迟焦化工业过程先进控制与性能评估[D];浙江大学;2010年
8 魏晋宏;预测控制在工业生产过程中的应用研究[D];太原理工大学;2011年
9 刘春波;统计建模方法的理论研究及应用[D];江南大学;2011年
10 范黎明;贯通式潜孔锤钻头反循环机理研究及结构优化[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐玉颖;气垫式流浆箱智能解耦控制系统[D];浙江理工大学;2010年
2 吴夏来;广义预测控制简化算法研究[D];浙江理工大学;2010年
3 武海博;预测函数控制系统的鲁棒性研究[D];郑州大学;2010年
4 李京京;城市给水管网改扩建优化设计模型研究[D];郑州大学;2010年
5 李翠云;基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究[D];山东农业大学;2010年
6 徐成华;锅炉主蒸汽温度多模型预测函数控制应用研究[D];大连理工大学;2010年
7 李志鹏;北票天然沸石改性及其制备宠物猫砂工艺研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 唐寿明;阜新矿区矿井水混凝及过滤优化研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 谭帅;基于DWO算法的预测控制及在电力负荷预测中的研究与应用[D];长沙理工大学;2010年
10 李慧;空间变迁与环境行为的研究[D];中国海洋大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈光,王永;挠性结构模型的频域极大似然法辨识[J];东南大学学报(自然科学版);2003年S1期
2 崔福义,陈卫,李虹;流动电流串级投药控制系统的特性评价[J];中国给水排水;1995年02期
3 白桦,李圭白;基于神经网络的混凝投药系统预测模型[J];中国给水排水;2002年06期
4 于水利,李圭白,孙景浩;高浊度水絮凝投药自控系统生产试验[J];中国给水排水;1996年01期
5 孙建平,梅华,杨振勇;应用模糊预测控制实现主汽温控制[J];华北电力大学学报;2003年02期
6 李孟,南军,熊云,李圭白,张继良;透光率脉动絮凝检测混凝投药自动控制技术的研究[J];哈尔滨建筑大学学报;1999年02期
7 李星,李虹,李圭白;悬浮液透光率脉动检测原理[J];哈尔滨建筑大学学报;1996年05期
8 金晓明,王树青,荣冈;先进控制技术及应用 第五讲 预测函数控制(PFC)——一种新型预测控制策略[J];化工自动化及仪表;1999年06期
9 荣冈,蔡咏松,胡红页;简化预测函数控制在重整反应加热炉中的应用[J];化工自动化及仪表;1999年02期
10 吴坚刚,张素贞,蒋慰孙;乙苯脱氢反应器系统的优化控制[J];华东化工学院学报;1986年S1期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周坦胜,王文良,李斌;地形跟随系统最优参考轨迹的预测函数控制[J];测控技术;2005年03期
2 金晓明,王树青,荣冈;先进控制技术及应用 第五讲 预测函数控制(PFC)——一种新型预测控制策略[J];化工自动化及仪表;1999年06期
3 刘峙飞,金晓明,王树青,荣冈;双值预测函数控制[J];控制与决策;1999年S1期
4 韩璞,于萍,王国玉,王东风;单元机组负荷系统预测函数控制(英文)[J];电工技术学报;2004年10期
5 张泉灵,王树青;化学反应器温度跟踪预测函数控制的研究及应用[J];控制理论与应用;2001年04期
6 王国玉,韩璞,王东风,周黎辉;PFC-PID串级控制在主汽温控制系统中的应用研究[J];中国电机工程学报;2002年12期
7 王东风,韩璞,王国玉;锅炉汽包水位系统的预测函数控制[J];华北电力大学学报;2003年03期
8 韩璞,王东风,王国玉,董泽;多模型预测函数控制及其应用研究[J];控制与决策;2003年03期
9 吴建国,张培建;基于双模型预测函数控制的间歇化学反应温度系统的研究与应用[J];中国仪器仪表;2004年09期
10 邹健,诸静;模糊预测函数控制在水泥回转窑分解炉温控系统中的应用研究[J];硅酸盐学报;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 潘红华;由大德;张圣云;汪德虎;;交流伺服系统的预测函数控制[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
2 刘政伟;霍伟;;基于模糊基函数的预测函数控制[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
3 刘政伟;霍伟;;一类非线性系统的模糊预测函数控制[A];第二十二届中国控制会议论文集(上)[C];2003年
4 彭道刚;杨平;王志萍;徐春梅;曾婧婧;;火电厂主汽压力控制系统的预测函数控制[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
5 王天堃;徐大平;韩璞;周黎辉;;预测函数控制在长时间迟延网络控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 林霞;陈增强;孙青林;袁著祉;;比例积分型预测函数控制[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
7 段明亮;李平;周姗姗;;基于T-S模糊模型的非线性预测函数控制[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
8 王繁珍;陈增强;林霞;孙青林;袁著祉;;基于CARIMA模型的PFC与GPC的等价性[A];第十七届全国过路控制会议论文集[C];2006年
9 张磊;王林;;PFC-RBF结合的控制算法在间歇精馏过程的应用[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
10 黄守胜;孙永华;;JX-300X DCS在环氧树脂批量控制中的应用[A];第十二次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王国玉;预测函数控制及其在火电厂中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2004年
2 刘峙飞;工业平缝机伺服控制系统研究[D];浙江大学;2005年
3 郭敬;液压仿真转台低速性能及其预测函数控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
4 邹健;智能预测控制及其应用研究[D];浙江大学;2002年
5 岳俊红;复杂工业过程多模型预测控制策略及其应用研究[D];华北电力大学(北京);2008年
6 李鹏飞;弹性连杆机构振动主动控制理论与实验研究[D];西安理工大学;2006年
7 吴建国;基于特征模型的预测函数控制及应用研究[D];上海大学;2009年
8 杨锡运;火电厂热工对象先进控制策略研究——多变量及键图控制[D];华北电力大学(北京);2003年
9 王柱锋;网络控制系统的预测控制研究[D];浙江大学;2008年
10 周洪煜;基于人工智能和专家系统的中央空调节能运行及故障诊断技术研究与实现[D];重庆大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓;模糊预测函数控制改进算法的研究及应用[D];浙江理工大学;2011年
2 武海博;预测函数控制系统的鲁棒性研究[D];郑州大学;2010年
3 吴伟;最小二乘支持向量机建模及预测函数控制问题研究[D];浙江大学;2012年
4 刘海涛;多变量系统预测函数控制研究与应用[D];华北电力大学(北京);2010年
5 赵寅军;混凝投药预测函数控制研究[D];浙江工业大学;2011年
6 王海波;焙烧温度的智能预测函数控制方法[D];兰州理工大学;2010年
7 张光明;预测函数控制及其在热工控制系统中的应用研究[D];武汉理工大学;2005年
8 王丽洋;基于预测函数控制的火电厂过热蒸汽温度控制改进研究[D];重庆大学;2012年
9 刘洋;预测函数控制及其在热工过程控制中的应用[D];华北电力大学(北京);2005年
10 苗建;基于支持向量机的煮沸温度预测函数控制的应用研究[D];青岛科技大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026