新型算法在污水處理過程最佳控制方法
發布時間:2013-10-22 新聞來源:一覽水務英才網
污水處理為使污水達到排水某一水體或再次使用的水質要求,并對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用于建筑、農業,交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域,也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。現在水處理招聘網為您講解新型算法在污水處理過程最佳控制方法。
一覽水務英才網了解到隨著社會經濟的不斷發展,水污染問題越來越受到人們的鶯視,為了減輕水污染對環境造成的不良影響,我國建設了大量的污水處理廠,與一般工業生產過程相比,污水處理的運行具有特殊性.污水處理首先必須遵守環保法規定的強制性排放標準,然后才考慮控制日標的實現.從環保的角度考慮,出水水質越高越好,但從運行成本考慮,出水水質高意味著更多的能耗和更高的運行成本.最優控制是根據受控系統的狀態方程、輸入變量、約束條件和目標函數,通過計算控制變量,從一類允許的控制方案中找出一個最優的控制方案,從而最大限度地使目標函數值為最優。
國內外一些學者對污水處理運行費用的最優控制進行了研究.Kabouris等以回流污泥與排放污泥的能耗最小為性能指標研究了污水處理過程的優化控制;以污泥排放量和溶解氧濃度為控制變量,以剩余污泥處理、污泥回流與供氣三者的運行費用之和為性能指標,以出水水質為約束條件進行了最優控制的研究,提出了最優步長參數的動態搜索法來改進傳統的梯度法;采用遺傳算法(GA)研究了污水處理運行費用的最優控制,但是,遺傳算法搜索速度慢,容易出現早熟收斂,對初始種群的選擇依賴性較強.免疫算法(IA)是一種模擬免疫系統智能行為的仿生算法.它將最優解作為抗原,將可行解作為抗體,通過對抗體種群進行克隆、變異、選擇等操作,使之逐漸向抗原集中,以此實現傘局優化.免疫算法在模式識別、預測控制、優化控制等方面得到廣泛的應用M由J.國內一些學者對基本的免疫算法進行了研究和改進,提高了免疫算法的性能。提出一種基于雙變異算子的免疫規劃算法,利用抗體的濃度來維持抗體群的多樣性;姜新農等舊1根據抗體親和力的大小來實現不同的變異算子;提出了一種基于矢量矩的改進免疫算法。
采用抗體濃度與適應度矢量距離相結合的策略,設計了一種新型的免疫選擇算子,并將變尺度引入到混合變異中,得到了一種新型的變尺度混合變異算子,同時將該算法應用到污水處理過程的最優控制中,解決了污水處理過程運行費用優化問題。
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