智能控制在水处理工业中的研究和应用

摘要

水处理是保证自来水水质的关键，主要包括矾的投加和滤池的反冲洗。而矾的投加、水位的控制都是大滞后多扰动，非线性的过程，所以难以得到精确的数学模型，所以传统的PID控制效果不理想。许多水厂仍然停留在人工操作阶段，水质受人为因素影响很大而很不稳定。 随着智能控制尤其是模糊控制在工业生产中的应用日益广泛，针对水处理的特点，把智能控制引入水处理过程中，解决关系民生的水质问题，是一项值得研究的问题。 本文对水处理的智能控制进行了深入研究，在分析研究现有水处理控制系统的基础上，提出了相应的创新和改进方案： 1.全面调查研究了国内外先进水厂的水处理控制工艺，为长沙自来水二厂做出了切合实际的智能控制方案。 2.通过对加矾系统的深入研究，提出综合考虑取水量和原水浊度的复合加矾方案。并且创新地将智能控制中的模糊控制和自适应控制相结合，形成模糊自适应控制器控制加矾计量泵的频率，不仅实现了加矾系统完全自动控制，而且控取得了很好的控制效果。 3.将模糊控制用于水位控制和恒压供水系统中。解决了水位和压力频繁波动问题，并且降低了电耗，减少了人为误差。 结合长沙市二水厂的工程实际，本文将详细论述对于智能控制在水处理工业中的研究和应用工作，并对水厂自动控制系统进行简单的介绍。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

引言

1.1智能控制的产生和发展

1.2水处理工业的控制现状和发展方向

1.3本文主要研究工作及安排

1.5小结

第二章模糊自适应控制

2.1模糊控制原理和设计

2.1.1模糊控制原理

2.1.2模糊控制器的设计

2.1.3模糊控制器的结构设计

2.2.4模糊控制器规则设计

2.2自适应控制

2.2.1自适应控制的一般概念

2.2.2自适应控制器

2.3模糊自适应控制

2.4小结

第三章长沙自来水二厂水处理控制流程

3.1水处理工程

3.1.1水处理工程中的环节

3.1.2水质指标和水质标准

3.2水处理工程的主要流程

3.3长沙自来水二厂的水处理流程

3.3.1水厂的工艺流程

3.3.2自动化总体方案配置

3.4小结

第四章智能控制在水处理中的应用

4.1加矾控制

4.1.1加矾系统的组成和实现的功能

4.1.2模糊自适应加矾控制系统

4.1.3结论

4.2恒水位控制

4.2.1取水泵房的构成

4.2.2恒水位控制系统

4.2.3结论

4.3模糊控制的变频调速恒压供水系统

4.3.1送水泵房的构成

4.3.2恒压供水控制流程

4.3.3模糊控制器的设计

4.3.4 PLC程序设计

4.3.5结论

4.4小结

第五章全文总结与展望

5.1研究总结

5.2研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的主要研究成果