新型算法在污水处理过程最佳控制方法

发布时间:2013-10-22      新闻来源:一览水务英才网

   

        污水处理为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求,并对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。现在水处理招聘网为您讲解新型算法在污水处理过程最佳控制方法。
        一览水务英才网了解到随着社会经济的不断发展,水污染问题越来越受到人们的莺视,为了减轻水污染对环境造成的不良影响,我国建设了大量的污水处理厂,与一般工业生产过程相比,污水处理的运行具有特殊性.污水处理首先必须遵守环保法规定的强制性排放标准,然后才考虑控制日标的实现.从环保的角度考虑,出水水质越高越好,但从运行成本考虑,出水水质高意味着更多的能耗和更高的运行成本.最优控制是根据受控系统的状态方程、输入变量、约束条件和目标函数,通过计算控制变量,从一类允许的控制方案中找出一个最优的控制方案,从而最大限度地使目标函数值为最优。
        国内外一些学者对污水处理运行费用的最优控制进行了研究.Kabouris等以回流污泥与排放污泥的能耗最小为性能指标研究了污水处理过程的优化控制;以污泥排放量和溶解氧浓度为控制变量,以剩余污泥处理、污泥回流与供气三者的运行费用之和为性能指标,以出水水质为约束条件进行了最优控制的研究,提出了最优步长参数的动态搜索法来改进传统的梯度法;采用遗传算法(GA)研究了污水处理运行费用的最优控制,但是,遗传算法搜索速度慢,容易出现早熟收敛,对初始种群的选择依赖性较强.免疫算法(IA)是一种模拟免疫系统智能行为的仿生算法.它将最优解作为抗原,将可行解作为抗体,通过对抗体种群进行克隆、变异、选择等操作,使之逐渐向抗原集中,以此实现伞局优化.免疫算法在模式识别、预测控制、优化控制等方面得到广泛的应用M由J.国内一些学者对基本的免疫算法进行了研究和改进,提高了免疫算法的性能。提出一种基于双变异算子的免疫规划算法,利用抗体的浓度来维持抗体群的多样性;姜新农等旧1根据抗体亲和力的大小来实现不同的变异算子;提出了一种基于矢量矩的改进免疫算法。
       采用抗体浓度与适应度矢量距离相结合的策略,设计了一种新型的免疫选择算子,并将变尺度引入到混合变异中,得到了一种新型的变尺度混合变异算子,同时将该算法应用到污水处理过程的最优控制中,解决了污水处理过程运行费用优化问题。


 

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