神经网络在污水处理中的最经济控制实现研究

摘要

最经济控制是以系统的技术性能指标为约束条件,经济代价为目标函数的最优控制,最经济控制与智能控制相结合产生了最经济智能控制。神经网络控制是智能控制中常用的一类。
　　本文主要研究神经网络在污水处理中的最经济控制实现。首先,把经济代价模型拓展到污水处理中,以进出水污染物浓度为变量,推出了污水处理中的具体经济代价模型。其次,针对神经网络的初始权值和阈值随机选择问题,给出了用经济代价模型选择性能指标的方法。再次,在深入研究了单性能指标的最经济控制实现的基础上,给出了多指标神经网络的最经济控制参数的确定方法:结合均匀设计和遗传算法,构造了结构参数与多性能指标之间的神经网络,以该网络输出为变量的经济代价模型为适应度函数进行参数优化。仿真表明,用该方法求得参数的结果误差在3％以内,说明该方法可以为神经网络最经济控制参数的确定提供有效参考。最后,把拓展的经济代价模型和改进的算法应用到污水处理中。实验仿真表明,本文给出的最经济智能控制的实现方法,为降低污水处理成本的研究提供了新的途径,具有一定的参考价值。

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第一章 绪 论

§1.1课题背景及研究意义

§1.2最经济智能控制的研究现状

§1.3本文主要解决的问题及创新

§1.4本文的主要工作及论文结构

第二章 GA和神经网络概述

§2.1 引 言

§2.2 GA和神经网络的基本理论

§2.3 GA和神经网络的优缺点

§2.4 GA研究现状和应用

§2.5 神经网络的研究现状和应用

§2.6 本章小结

第三章 最经济智能实现概述

§3.1 引言

§3.2 最经济智能实现的基本概念

§3.3 最经济控制的优缺点

§3.4 最经济控制的研究现状和应用

§3.5 本章小结

第四章 基于UD和GA的最经济智能实现方法的改进

§4.1 引 言

§4.2 神经网络结构优化的研究现状

§4.3 基于均匀设计实验产生的数据

§4.4 基于UD和GA的最经济智能实现方法改进

§4.5 本章小结

第五章 神经网络在污水处理中的最经济控制实现

§5.1 引 言

§5.2污水处理系统概述

§5.3 污水处理的经济代价模型分析

§5.4 污水处理经济代价模型的建立

§5.5 实例分析

§5.6 拟合结果分析讨论

§5.7神经网络的最经济实现在污水处理中的应用

§5.8 本章小结

第六章 总结和展望

§6.1 本文总结

§6.2 展望

参考文献

致谢

附 录A:攻读硕士期间完成的论文

附 录B：部分源代码

附 录C：F检验表