基于两阶段邻域搜索的污水处理过程智能优化控制

为了更好地平衡污水处理过程中出水水质与能耗的关系,本文提出一种基于两阶段邻域搜索的污水处理过程智能优化控制方法.首先,建立以能耗和出水水质为优化目标的多目标优化模型;其次,提出一种基于两阶段邻域搜索的SPEA2(2-NS-SPEA2)对所建立的模型进行优化,通过对外部档案集中稀疏解的周围进行两阶段邻域搜索,并利用替代策略对外部档案集进行更新,提高算法的优化性能,获得质量更高的硝态氮浓度和溶解氧浓度的优化设定值;最后,利用PID控制器跟踪控制所确定的优化设定值,以保证优化方法的准确实施.污水处理过程运行优化控制实验表明:所提方法能够在保证出水水质满足排放标准的前提下,有效地净化水质、降低污水处理...

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Published in控制理论与应用 Vol. 41; no. 9; pp. 1569 - 1577
Main Authors 李洪澎, 周平
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室,辽宁沈阳 110819 01.09.2024
Subjects
strength Pareto evolutionary algorithm 2(SPEA2)
改进强度帕累托算法(SPEA2)
污水处理过程
水质
能耗
effluent quality
wastewater treatment process
energy consumption
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ISSN1000-8152
DOI10.7641/CTA.2023.21025

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Summary:为了更好地平衡污水处理过程中出水水质与能耗的关系,本文提出一种基于两阶段邻域搜索的污水处理过程智能优化控制方法.首先,建立以能耗和出水水质为优化目标的多目标优化模型;其次,提出一种基于两阶段邻域搜索的SPEA2(2-NS-SPEA2)对所建立的模型进行优化,通过对外部档案集中稀疏解的周围进行两阶段邻域搜索,并利用替代策略对外部档案集进行更新,提高算法的优化性能,获得质量更高的硝态氮浓度和溶解氧浓度的优化设定值;最后,利用PID控制器跟踪控制所确定的优化设定值,以保证优化方法的准确实施.污水处理过程运行优化控制实验表明:所提方法能够在保证出水水质满足排放标准的前提下,有效地净化水质、降低污水处理过程中产生的能耗.
ISSN:1000-8152
DOI:10.7641/CTA.2023.21025