新型算法在污水處理過(guò)程最佳控制方法
發(fā)布時(shí)間：2013-10-22 新聞來(lái)源：一覽水務(wù)英才網(wǎng)
污水處理為使污水達(dá)到排水某一水體或再次使用的水質(zhì)要求，并對(duì)其進(jìn)行凈化的過(guò)程。污水處理被廣泛應(yīng)用于建筑、農(nóng)業(yè)，交通、能源、石化、環(huán)保、城市景觀、醫(yī)療、餐飲等各個(gè)領(lǐng)域，也越來(lái)越多地走進(jìn)尋常百姓的日常生活�，F(xiàn)在水處理招聘網(wǎng)為您講解新型算法在污水處理過(guò)程最佳控制方法。
一覽水務(wù)英才網(wǎng)了解到隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水污染問(wèn)題越來(lái)越受到人們的鶯視，為了減輕水污染對(duì)環(huán)境造成的不良影響，我國(guó)建設(shè)了大量的污水處理廠，與一般工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程相比，污水處理的運(yùn)行具有特殊性．污水處理首先必須遵守環(huán)保法規(guī)定的強(qiáng)制性排放標(biāo)準(zhǔn)，然后才考慮控制日標(biāo)的實(shí)現(xiàn)．從環(huán)保的角度考慮，出水水質(zhì)越高越好，但從運(yùn)行成本考慮，出水水質(zhì)高意味著更多的能耗和更高的運(yùn)行成本．最優(yōu)控制是根據(jù)受控系統(tǒng)的狀態(tài)方程、輸入變量、約束條件和目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)計(jì)算控制變量，從一類允許的控制方案中找出一個(gè)最優(yōu)的控制方案，從而最大限度地使目標(biāo)函數(shù)值為最優(yōu)。
國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者對(duì)污水處理運(yùn)行費(fèi)用的最優(yōu)控制進(jìn)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(biāo)研究了污水處理過(guò)程的優(yōu)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(yùn)行費(fèi)用之和為性能指標(biāo)，以出水水質(zhì)為約束條件進(jìn)行了最優(yōu)控制的研究，提出了最優(yōu)步長(zhǎng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)搜索法來(lái)改進(jìn)傳統(tǒng)的梯度法；采用遺傳算法(GA)研究了污水處理運(yùn)行費(fèi)用的最優(yōu)控制，但是，遺傳算法搜索速度慢，容易出現(xiàn)早熟收斂，對(duì)初始種群的選擇依賴性較強(qiáng)．免疫算法(IA)是一種模擬免疫系統(tǒng)智能行為的仿生算法．它將最優(yōu)解作為抗原，將可行解作為抗體，通過(guò)對(duì)抗體種群進(jìn)行克隆、變異、選擇等操作，使之逐漸向抗原集中，以此實(shí)現(xiàn)傘局優(yōu)化．免疫算法在模式識(shí)別、預(yù)測(cè)控制、優(yōu)化控制等方面得到廣泛的應(yīng)用M由J．國(guó)內(nèi)一些學(xué)者對(duì)基本的免疫算法進(jìn)行了研究和改進(jìn)，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(guī)劃算法，利用抗體的濃度來(lái)維持抗體群的多樣性；姜新農(nóng)等舊1根據(jù)抗體親和力的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的變異算子；提出了一種基于矢量矩的改進(jìn)免疫算法。
采用抗體濃度與適應(yīng)度矢量距離相結(jié)合的策略，設(shè)計(jì)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(shí)將該算法應(yīng)用到污水處理過(guò)程的最優(yōu)控制中，解決了污水處理過(guò)程運(yùn)行費(fèi)用優(yōu)化問(wèn)題。
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