收藏本站
《浙江工业大学》 2019年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于人工神经网络的实时污泥沉降比软测量器的设计与应用

潘泓江  
【摘要】:城镇污水目前最广泛的处理方法之一是活性污泥法,且普遍存在污泥膨胀问题,给污水处理带来负面影响,甚至造成巨额经济损失,因此污泥膨胀的预防现实意义重大。而污泥沉降比(Settling Velocity,SV%)作为污泥沉降性能的主要指示参数之一,可以为污泥膨胀预测提供方向。但污水处理系统非线性程度高、运作机理复杂,且具有不确定、实时变化等特点,传统方法已暴露出许多缺陷,所以引入神经网络求解有其现实意义。本文研究并设计了实时污泥沉降比软测量器,内容包括下列方面:软测量模型、误差反向传播(Back Propagation,BP)网络工作原理、网络优化、软测量器架构、测试与应用。主要研究内容和成果如下:(1)分析了污泥膨胀机理,并对比统计回归、模糊规则等多种建模方式,选取人工神经网络建模并构造出BP网络软测量模型。(2)对BP网络进行优化,主要采用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化网络的权阈值,采用黄金分割法优化网络隐层结构。再针对PSO本身存在的不足,采用对数惯性权重、自适应变异算子、动态学习因子对网络进行更加深度的优化。(3)设计了实时软测量器,主要包括辅助变量现场数据收集、BP网络计算、实时数据通讯、用户界面开发等环节。测试结果验证了建模的正确性和软测量器的实用性。本文设计的基于改进型PSO-BP网络的软测量器搭建方便,工作稳定,精度高,时效性好,可以作为测量SV%的参考方案。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:X703;TP183

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马斌;罗洋;杨袁;刘好斌;;动态调整学习因子的粒子群优化算法[J];甘肃科技;2014年16期
2 谢燕丽;许青林;姜文超;;一种基于交叉和变异算子改进的遗传算法研究[J];计算机技术与发展;2014年04期
3 李鹏;;不同污泥沉降性能条件下污泥质量浓度对SV与SVI测定值的影响[J];市政技术;2014年01期
4 李涛;王敏;;活性污泥法污泥膨胀现象分析[J];广州化工;2013年03期
5 乔俊飞;逄泽芳;韩红桂;;基于改进粒子群算法的污水处理过程神经网络优化控制[J];智能系统学报;2012年05期
6 杨大明;李娟;;利用计算机图像处理系统测量污泥沉降比[J];工业水处理;2010年06期
7 廖猜猜;席光;徐建中;;一种求解约束优化问题的改进粒子群算法及其应用[J];工程热物理学报;2010年01期
8 周龙甫;师奕兵;;PSO算法粒子运动轨迹稳定收敛条件分析[J];控制与决策;2009年10期
9 任琳;;沉降比与污泥浓度及污泥指数的关系分析[J];山西建筑;2008年35期
10 吴浩东;胡宝清;;活性污泥沉降性能影响因素的分析研究[J];实验技术与管理;2008年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄剑;;分簇竞争PSO测试用例自动生成算法[J];软件导刊;2015年12期
2 李国庆;尹洪胜;;采用遗传算法的网络优化技术[J];华侨大学学报(自然科学版);2015年06期
3 于立君;陈佳;刘繁明;王辉;;改进粒子群算法的PID神经网络解耦控制[J];智能系统学报;2015年05期
4 齐茗;林新宇;黄作男;王志华;;含油污泥调质破乳及减量化处理工艺[J];新疆石油天然气;2015年03期
5 袁代林;;差分形式粒子群优化算法[J];计算机仿真;2015年08期
6 罗隆;;基于改进离散三群粒子群的污水处理过程优化控制[J];给水排水;2015年07期
7 郭晓燕;郭民;韩红桂;;基于改进型PSO-BP神经网络的SVI软测量[J];控制工程;2014年06期
8 韩广;乔俊飞;韩红桂;柴伟;;基于Hopfield神经网络的污水处理过程优化控制[J];控制与决策;2014年11期
9 徐文哲;;清洁生产中的活性污泥膨胀诱因及对策[J];资源节约与环保;2014年08期
10 周香珍;杨富锋;;基于ARM的模糊自适应PID温度控制系统设计[J];自动化技术与应用;2014年06期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵远东;方正华;;带有权重函数学习因子的粒子群算法[J];计算机应用;2013年08期
2 任小波;陈舒骅;;多信息结合离散粒子群算法及其应用[J];计算机工程与应用;2011年32期
3 史雄伟;乔俊飞;苑明哲;;基于改进粒子群优化算法的污水处理过程优化控制[J];信息与控制;2011年05期
4 熊智挺;谭阳红;易如方;陈赛华;;一种并行的自适应量子粒子群算法[J];计算机系统应用;2011年08期
5 程适;史玉回;;基于L_1范式的粒子群算法群体多样性研究[J];计算机科学;2011年07期
6 符强;;一种自适应分群的粒子群算法[J];计算机工程与应用;2011年15期
7 ALFI Alireza;;具有适应性突变和惯性权重的粒子群优化(PSO)算法及其在动态系统参数估计中的应用(英文)[J];自动化学报;2011年05期
8 苏守宝;曹喜滨;孔敏;;群活性与粒子群优化的稳定性分析[J];控制理论与应用;2010年10期
9 万中英;廖海波;王明文;;遗传-粒子群的投影寻踪模型[J];计算机工程与应用;2010年20期
10 金芬;孙春华;钟鸣;;遗传算法中适应度函数的改进[J];机械设计与制造;2010年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭中权;污泥沉降比与回流比的数学模式及应用[J];环境保护;1995年11期
2 李志娟;;溶解氧及污泥沉降比对氧化沟污水处理工艺影响因素的研究[J];上海环境科学;2005年03期
3 徐鹰;;污泥沉降比在活性污泥法处理污水中的指导作用[J];北方环境;2011年05期
4 段付岗;;活性污泥沉降比过高对SBR工艺运行的影响及对策[J];中氮肥;2015年02期
5 林亮;影响污泥沉降比的因素及对策[J];煤矿环境保护;2000年04期
6 陈玉叶,丁大勇;用污泥沉降比指导活性污泥法运行的探讨[J];水资源保护;2004年01期
7 尹纪海,张昌春,丁毅,张仁瑞;用复合中和剂处理酸性矿井水的研究[J];江苏环境科技;1995年04期
8 李鹏;周利;夏恩思;;滑石粉应用于污泥膨胀的控制研究[J];苏州科技学院学报(工程技术版);2007年03期
9 杨大明;李娟;;利用计算机图像处理系统测量污泥沉降比[J];工业水处理;2010年06期
10 赵玉华;琚冉;傅金祥;由昆;;混凝法控制膜生物反应器污泥膨胀的试验[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 宋虎堂;宋广晨;;污泥沉降比在城市污水处理厂运行管理中的重要作用[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2013年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 山东省聊城市茌平县环保局 孙立华;提高执法技能 注重阶段考核[N];中国环境报;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 潘泓江;基于人工神经网络的实时污泥沉降比软测量器的设计与应用[D];浙江工业大学;2019年
2 尹鹏;SBR工艺在废冷却液处理中的研究[D];西安建筑科技大学;2010年
3 刘淑霞;铁钙复合法处理高浓度含磷农药废水的研究[D];青岛理工大学;2011年
4 马岩;高浓度偶氮染料废水处理技术的研究[D];天津大学;2008年
5 田六一;机加乳化废水处理中的SBR工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026


男人都来的每日更新...