基于模糊控制的污水曝气系统的研究

梁昔明，周　威，李山春
中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙

摘　　　要：针对某污水处理厂鼓风机房、生化池曝气过程系统，介绍了一般污水处理厂的污水处理工艺流程，并就其中的曝气过程，提出了基于ＰＬＣ和变频器的电气控制方案，设计了基于ＯＰＣ技术的上位机监控系统。考虑到污水处理曝气过程具有间歇性、时滞性的特点，采用模糊控制对出水溶解氧浓度参数进行控制。基于一定假设，对曝气过程进行数学建模，通过Ｍａｔｌａｂ仿真，将传统ＰＩＤ控制与模糊控制进行比较，结果表明了模糊控制策略的有效性和优越性。

关　键　词：模糊控制；曝气过程；溶解氧；ＰＬＣ

１　引　言
近年来，随着我国经济快速发展，工农业生产能力得到了极大的提高。然而，与此同时也产生了诸多的环境问题，水体污染便是其中之一。由于人们环保意识的提高，要求改善水环境的呼声也越来越强烈。结合当前国情，保护我国紧缺的水资源，美化人居环境，必须加大水污染环境治理的力度，而这其中一个较为有效的方法就是建立污水处理厂，进行污水处理。目前，大部分的污水处理厂采用传统的时间或者流量控制方式［１］，而且随机排放的污水中的有机物浓度变化很大，传统的控制方法难以获得令人满意的控制效果。模糊控制利用模糊数学的基本思想和理论，对不确定性系统具有良好的控制效果。模糊控制发展近三四十年来，应用也越来越广泛，由于不需要建立被控对象的精确的数学模型，并且具有鲁棒性好、容错性强等优点，将其应用于污水处理曝气过程系统当中，能够达到较好的控制效果。

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