張愛(ài)娟　胡慕伊　黃亞南　熊智新

(南京林業(yè)大學(xué)江蘇省制漿造紙科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇南京，210037)

?

·廢水處理pH值控制·

基于專(zhuān)家協(xié)調(diào)級(jí)的模糊PID在pH值串級(jí)控制回路中的應(yīng)用

張愛(ài)娟胡慕伊*黃亞南熊智新

(南京林業(yè)大學(xué)江蘇省制漿造紙科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇南京，210037)

制漿造紙廢水厭氧處理過(guò)程的pH值是一個(gè)非線(xiàn)性,大時(shí)滯,強(qiáng)干擾的控制對(duì)象。因此,為提高模糊控制器的精度,利用專(zhuān)家控制規(guī)則調(diào)整模糊控制的量化因子,本課題設(shè)計(jì)了基于專(zhuān)家協(xié)調(diào)級(jí)的模糊PID控制的pH值串級(jí)控制系統(tǒng)。應(yīng)用結(jié)果表明，控制方案實(shí)用性強(qiáng),控制效果較佳。

專(zhuān)家協(xié)調(diào)；模糊PID；厭氧處理；pH值控制

(*E-mail: muyi_hu@njfu.com.cn)

制漿造紙的廢水處理一般都采用好氧和厭氧相結(jié)合的方法。影響厭氧處理過(guò)程的因素有溫度、pH值、常量及微量營(yíng)養(yǎng)元素等[1]。厭氧處理中的pH值范圍為6.8～7.2。厭氧菌一般在中性或弱酸性中生長(zhǎng),過(guò)酸或過(guò)堿對(duì)厭氧菌的活動(dòng)都不利[2]。為提高厭氧過(guò)程的處理效果,本課題設(shè)計(jì)了基于專(zhuān)家協(xié)調(diào)級(jí)的模糊PID串級(jí)控制系統(tǒng),對(duì)厭氧處理過(guò)程的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。

從酸堿中和曲線(xiàn)可知，pH值的控制過(guò)程是非線(xiàn)性過(guò)程,在中和曲線(xiàn)中點(diǎn)附近,pH值變化的靈敏度很高。除此之外,調(diào)節(jié)制漿造紙廢水pH值時(shí)需要兩種中和劑,而且混合過(guò)程和測(cè)量環(huán)節(jié)都會(huì)有純滯后[3]。因此,這對(duì)控制器的控制精度及控制器對(duì)滯后的敏感度都有較高的要求。顯然常規(guī)PID控制器達(dá)不到控制要求,模糊自適應(yīng)PID控制器的控制精度高,響應(yīng)快,動(dòng)態(tài)品質(zhì)好[4]。因此,選擇采用模糊PID智能控制算法來(lái)控制厭氧處理過(guò)程中調(diào)制池的pH值。由于模糊PID控制器的控制效果受量化因子的影響,在模糊PID控制的基礎(chǔ)上,利用專(zhuān)家控制規(guī)則來(lái)改進(jìn)和提高其控制效果。通過(guò)實(shí)時(shí)輸入來(lái)調(diào)整模糊PID控制器的量化因子,使模糊PID控制器具有更好的控制特性,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)厭氧處理過(guò)程pH值的精確穩(wěn)定控制。

1　厭氧處理過(guò)程的pH值控制原理

厭氧處理技術(shù)是指在無(wú)需提供氧氣的情況下,利用厭氧菌的代謝特點(diǎn),并且把被還原有機(jī)物作為受氫體來(lái)降解制漿造紙廢水中的有機(jī)污染物。在整個(gè)厭氧處理過(guò)程中,厭氧微生物對(duì)pH值的要求較高,只有當(dāng)pH值保持在一定的范圍內(nèi),它們才會(huì)存活,才能達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的[5]。因此,pH值是一個(gè)至關(guān)重要的影響因素。

在實(shí)際厭氧處理過(guò)程中,防止敏感的厭氧菌受到環(huán)境突然變化的影響,把pH值調(diào)制池和反應(yīng)池分開(kāi),先在調(diào)制池中對(duì)制漿造紙廢水的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)好pH值之后,再送到下面的厭氧反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)。在制漿造紙廢水pH值調(diào)制池中,一般采用氫氧化鈉和鹽酸作為中和劑。實(shí)際中,由于中和反應(yīng)的非線(xiàn)性,pH值的偏差不能說(shuō)明中和劑的所需量,所以把控制pH值轉(zhuǎn)化為控制中和劑的體積[6]。

制漿造紙廢水處理的pH值調(diào)制原理如圖1所示。從圖1可看出，調(diào)制池的入口主要包括制漿造紙廢水流量、氫氧化鈉流量和鹽酸流量。出口即是調(diào)制好的pH值的廢水流量,接著被送往下面的反應(yīng)器。在調(diào)制池的制漿造紙廢水入口和出口處都有pH值和流量檢測(cè)儀表,氫氧化鈉和鹽酸的管道上都安裝有流量計(jì)。在實(shí)際控制中,主要是通過(guò)控制進(jìn)入調(diào)制池的氫氧化鈉和鹽酸的流量來(lái)調(diào)節(jié)廢水的pH值。從圖1中也可看出，pH值控制回路是主環(huán),酸堿液的流量回路是副環(huán)。

圖1　pH值調(diào)制池的控制原理

圖2　pH值串級(jí)控制系統(tǒng)

2　pH值串級(jí)控制系統(tǒng)

為提高調(diào)制池中pH值的控制精度,采用自適應(yīng)的模糊PID控制算法,并且引入專(zhuān)家控制來(lái)調(diào)整模糊PID的量化因子Ke和Kec,進(jìn)一步提高控制器的自適應(yīng)能力和控制精度。

厭氧處理過(guò)程的pH值控制方案的結(jié)構(gòu)如圖2所示。影響調(diào)制池pH值大小的因素主要有入水pH值、中和液的濃度和流量。這里主要側(cè)重調(diào)節(jié)和穩(wěn)定中和液的流量,因此,考慮到上面存在的干擾,把中和液的流量調(diào)節(jié)作為副環(huán),調(diào)節(jié)池的pH值控制作為主環(huán),這樣組成厭氧處理過(guò)程的pH值串級(jí)控制系統(tǒng)。其中,主環(huán)的pH值控制器選用帶有專(zhuān)家協(xié)調(diào)級(jí)的模糊PID控制器,以此來(lái)提高pH值的控制精度和響應(yīng)速度；副環(huán)的流量控制器選用常規(guī)的PID控制來(lái)提高響應(yīng)速度,有效快速地克服中和液的濃度干擾。

當(dāng)中和液的濃度發(fā)生波動(dòng)時(shí),流量調(diào)節(jié)回路就會(huì)具有快速調(diào)節(jié)作用,有效地克服干擾。其中,按pH值的設(shè)定值與實(shí)際值的偏差來(lái)選擇中和液是鹽酸還是氫氧化鈉,即選擇好控制回路。

3　專(zhuān)家模糊PID控制器的設(shè)計(jì)

模糊PID控制器是使用較廣泛的先進(jìn)智能控制算法,其控制精度高,抗干擾能力好。但是模糊PID控制器的量化因子Ke和Kec對(duì)模糊PID控制器性能有一定影響,因此,引入專(zhuān)家控制來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整量化因子,其控制器結(jié)構(gòu)如圖3所示。專(zhuān)家模糊PID控制器可以分為基本模糊控制級(jí)和專(zhuān)家智能協(xié)調(diào)級(jí)兩個(gè)部分。

圖3　專(zhuān)家模糊PID控制器結(jié)構(gòu)

3.1基本模糊控制級(jí)

3.1.1模糊控制器輸入及輸出變量

在厭氧處理的pH值控制中,模糊PID起到最基礎(chǔ)的作用,模糊PID控制器的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。模糊PID控制是將模糊控制思想與PID控制相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的自調(diào)整,提高控制器的控制性能。模糊PID控制器的核心思想就是利用模糊控制規(guī)則,根據(jù)實(shí)際的偏差和偏差變化率來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整PID參數(shù)。

模糊控制器的輸入是pH值的設(shè)定值與實(shí)際值的偏差e和偏差變化率ec,輸出則是比例、積分、微分參數(shù)。pH值實(shí)際控制過(guò)程中,pH值偏差范圍為[-7,7],故由映射關(guān)系,設(shè)輸入變量e和ec的基本連續(xù)論域?yàn)閇-3,3]；輸出變量的基本論域?yàn)閇-3,3]。將輸入和輸出變量分別模糊化后,得出輸入和輸出的模糊論域?yàn)閧-3,-2,-1,0,1,2,3}。輸入和輸出變量的模糊子集均為{負(fù)大,負(fù)中,負(fù)小,零,正小,正中,正大},記為{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}。輸入和輸出變量的兩條邊界隸屬函數(shù)NB和PB選用高斯型隸屬函數(shù),其余的考慮到計(jì)算方便和控制精度問(wèn)題,均選用三角形隸屬函數(shù)。

3.1.2模糊控制查詢(xún)表

模糊PID控制中,最核心的是模糊控制規(guī)則表,最后PID參數(shù)的輸出由制定的模糊控制規(guī)則表決定。

pH值偏差e和偏差變化率ec在不同范圍時(shí),調(diào)整PID參數(shù)的原則不同。當(dāng)偏差e的絕對(duì)值較大時(shí),應(yīng)取較大的Kp來(lái)提高響應(yīng)速度,取較小的Kd來(lái)避免微分飽和情況；當(dāng)偏差e的絕對(duì)值較小時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加Kp和Ki值,避免在設(shè)定值附近出現(xiàn)震蕩[7]。根據(jù)這些調(diào)整原則可得出Kp、Ki、Kd的模糊控制規(guī)則表(見(jiàn)表1～表3)。模糊控制規(guī)則表不能直接控制被控對(duì)象,要進(jìn)行反模糊化,把模糊量變成精確量,所以采用加權(quán)平均法進(jìn)行解模糊。根據(jù)輸入e和ec模糊量化后的值,計(jì)算出Kp、Ki、Kd的具體數(shù)值,即可得到最終的模糊控制查詢(xún)表,然后存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中,后序的實(shí)時(shí)控制時(shí),根據(jù)各自的模糊控制查詢(xún)表來(lái)確定最終控制量輸出的大小。

表1　Kp模糊控制查詢(xún)表

表2　Ki模糊控制查詢(xún)表

表3　Kd模糊控制查詢(xún)表

3.2專(zhuān)家智能協(xié)調(diào)級(jí)

在模糊PID控制器中,量化因子Ke和Kec對(duì)模糊PID控制器的控制特性有一定的影響,如果使用固定不變的Ke和Kec,控制器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)精度很難同時(shí)達(dá)到控制要求。因此,利用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)規(guī)則,并且通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)的在線(xiàn)自學(xué)習(xí)和推理能力來(lái)調(diào)整Ke和Kec,使其可以根據(jù)偏差e和偏差變化率ec的范圍來(lái)實(shí)時(shí)改變并提高控制器的性能。

專(zhuān)家控制主要是根據(jù)某個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行推理,解決較復(fù)雜的問(wèn)題。專(zhuān)家控制的基本工作原理是首先通過(guò)信息獲取和處理單元,獲取專(zhuān)家和操作員工的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)知識(shí),把這些經(jīng)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行處理,組成專(zhuān)門(mén)的知識(shí)庫(kù)。然后推理機(jī)根據(jù)知識(shí)庫(kù)中的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理,同時(shí)更新知識(shí)庫(kù)。最后把推理機(jī)的推理結(jié)果和控制規(guī)則集里相關(guān)的規(guī)則進(jìn)行匹配,決定最終的輸出來(lái)控制被控對(duì)象。最后的輸出信息被反饋送到專(zhuān)家控制器中的信息獲取和處理單元中,進(jìn)行與之前相同的操作,不斷經(jīng)過(guò)檢測(cè)處理、推理、輸出等過(guò)程,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的實(shí)時(shí)控制。

在一般的閉環(huán)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)的開(kāi)始階段,采用變參數(shù)控制來(lái)獲取良好的控制特性,Ke應(yīng)取最大值,Kec應(yīng)取最小值。當(dāng)輸出靠近閾值e_max時(shí),減小Ke,同時(shí)增大Kec,可避免出現(xiàn)超調(diào),也不會(huì)影響系統(tǒng)的上升時(shí)間。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)超調(diào),減小Ke,增大Kec[8]。

根據(jù)相關(guān)的專(zhuān)家控制經(jīng)驗(yàn),得出下面的專(zhuān)家控制規(guī)則：

(1) ife>0 andec<0 ande>e_max, thenKe(k)=Ke_max,Kec(k)=Kec_min

(2) ife>0 andec<0 andee_max, thenKe(k)=Ke_1-ΔKe,Kec(k)=Kec_1+ΔKec

(3) ife*ec>0, thenKe(k)=Ke_1-ΔKe,Kec(k)=Kec_1+ΔKec

(4) elseKe(k)=Ke_1,Kec(k)=Kec_1

式中,Ke_max和Kec_min為量化因子的最大值和最小值；e_max為設(shè)定的閾值；Ke_1和Kec_1為量化因子Ke和Kec的上一采樣周期的值。

利用專(zhuān)家控制規(guī)則調(diào)整模糊PID的量化因子的過(guò)程,在后面的仿真中要通過(guò)S函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖4所示。利用Simulink庫(kù)中的S-Function模塊建立一個(gè)專(zhuān)家調(diào)整模糊PID量化因子的子系統(tǒng)。上述的專(zhuān)家控制規(guī)則用M文件編寫(xiě)完成,并命名為expertc.m。然后把圖中S-Function模塊中的S-Function name參數(shù)設(shè)置為上面編寫(xiě)的M文件的名稱(chēng)expertc,模塊的S-Function parameter參數(shù)設(shè)置為Ke和Kec的初始值。最后封裝即可得到利用專(zhuān)家規(guī)則調(diào)整模糊量化因子的子系統(tǒng)。

圖4　專(zhuān)家調(diào)整量化因子的子系統(tǒng)

圖6　模型匹配時(shí)的仿真結(jié)果

圖7　模型失配時(shí)的仿真結(jié)果

4　仿真實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證帶有專(zhuān)家協(xié)調(diào)級(jí)的模糊PID控制方案在實(shí)際應(yīng)用時(shí)的可行性,先把控制算法在Simulink中進(jìn)行仿真,根據(jù)仿真結(jié)果判斷方案的實(shí)用性。

[9],考慮因?yàn)楣艿篮蛢x表檢測(cè)過(guò)程的純滯后,pH值的數(shù)學(xué)模型可近似為式(1)。

(1)

式中,V表示pH值調(diào)制池的容積；F表示入口廢水的流量；τ為過(guò)程的延遲時(shí)間。根據(jù)實(shí)際情況,選取式(1)中的參數(shù)為：V=102m3；F=250m3/h；τ=4s。

把參數(shù)代入,并化簡(jiǎn)得到最終的pH值的數(shù)學(xué)模型見(jiàn)式(2)。

(2)

另外,副回路的流量控制過(guò)程的傳遞函數(shù)選取為式(3)。

(3)

圖5　控制方案的仿真模型圖

把上面的專(zhuān)家控制規(guī)則用M文件編寫(xiě),并利用S-Function模塊把S函數(shù)調(diào)用到建立的模糊PID的Simulink仿真模塊中。整個(gè)控制方案建立的仿真模型圖如圖5所示。

當(dāng)主回路和副回路的傳遞函數(shù)與式(1)和式(2)匹配時(shí),利用構(gòu)建好的專(zhuān)家協(xié)調(diào)級(jí)的模糊pH值串級(jí)控制仿真模型進(jìn)行仿真,并與無(wú)專(zhuān)家協(xié)調(diào)級(jí)的模糊PID串級(jí)控制及常規(guī)PID控制方案相比較。最后的仿真結(jié)果如圖6所示。

實(shí)際控制過(guò)程中,受各種干擾因素的影響pH值的數(shù)學(xué)模型參數(shù)不可能保持固定。因此,必須考慮當(dāng)模型參數(shù)發(fā)生變化時(shí),控制方案的自適應(yīng)能力和控制精度是否依然滿(mǎn)足控制要求。

當(dāng)主回路和副回路的傳遞函數(shù)中的參數(shù)在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化時(shí),3種控制方案的響應(yīng)曲線(xiàn)如圖7所示。

從圖6和圖7的仿真結(jié)果可知本課題提出的帶有專(zhuān)家協(xié)調(diào)級(jí)的模糊PID串級(jí)控制方案,在主環(huán)和副環(huán)的傳遞函數(shù)參數(shù)不變和參數(shù)發(fā)生變化時(shí),均能滿(mǎn)足實(shí)際的pH值控制要求,超調(diào)小,系統(tǒng)的響應(yīng)速度快,過(guò)渡時(shí)間短,并且能夠及時(shí)快速地消除副環(huán)出現(xiàn)的干擾。因此,專(zhuān)家協(xié)調(diào)級(jí)的模糊PID控制方案具有較強(qiáng)的自適應(yīng)能力,魯棒性好,同時(shí)控制精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)都優(yōu)于無(wú)專(zhuān)家協(xié)調(diào)級(jí)的模糊PID控制和常規(guī)PID控制方案。

5　實(shí)際應(yīng)用

根據(jù)提出的專(zhuān)家協(xié)調(diào)級(jí)的模糊PID控制方案,將控制方案應(yīng)用到制漿造紙廢水的厭氧處理過(guò)程中來(lái)控制調(diào)節(jié)池的pH值,提高厭氧處理的效率。

實(shí)際應(yīng)用時(shí),采用西門(mén)子S7-300系列的PLC產(chǎn)品,并且利用STEP7編程來(lái)實(shí)現(xiàn)專(zhuān)家協(xié)調(diào)級(jí)的模糊PID控制算法。S7-300系列的PLC功能強(qiáng)大,自動(dòng)化程度高,其中STEP7采用模塊化編程。實(shí)際的控制過(guò)程是由操作站的WINCC組態(tài)界面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的pH值進(jìn)行給定值設(shè)定,PLC程序根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表反饋回來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)的pH值,計(jì)算出偏差以及偏差變化率,然后通過(guò)專(zhuān)家模糊算法給出最后的控制器輸出,決定中和劑酸或堿的加入量,以此達(dá)到控制調(diào)制池pH值的目的。

厭氧處理過(guò)程的pH值范圍為6.8～7.2,在實(shí)際控制中,把pH值的設(shè)定值設(shè)為7,從實(shí)際的控制曲線(xiàn)圖8中可以看出,實(shí)際測(cè)量值在pH值等于7的左右進(jìn)行波動(dòng),能夠較好地滿(mǎn)足6.8

6　結(jié)　論

在制漿造紙廢水處理中,厭氧處理過(guò)程的pH值會(huì)直接影響厭氧菌的生長(zhǎng)以及后序的反應(yīng)過(guò)程,因此必須設(shè)計(jì)一套高效合理的控制系統(tǒng)來(lái)控制調(diào)制池的pH值。考慮到中和反應(yīng)的非線(xiàn)性特點(diǎn),引入模糊自適應(yīng)的PID智能控制算法,并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。由于模糊PID控制器中的量化因子對(duì)模糊控制器有直接的影響,一般模糊PID控制器的量化因子都固定不變。本課題利用專(zhuān)家系統(tǒng)中的專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和控制規(guī)則來(lái)實(shí)時(shí)地對(duì)模糊控制中的量化因子Ke和Kec進(jìn)行調(diào)整,改善模糊PID控制器的控制品質(zhì),使其滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)精度的要求。最后的計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果表明控制方案的實(shí)際可行性和可移植性,可以有效地對(duì)厭氧處理過(guò)程的pH值進(jìn)行控制,同時(shí),控制方案的抗干擾能力和魯棒性都較好。

參考文獻(xiàn)

[1]CHEN Zhi-qiang. The Practice of Paper Industrial Treatment with Anaerobic and Aerobic Technology[J] . China Pulp & Paper, 2003, 22(7)： 27.

陳志強(qiáng). 采用厭氧-好氧技術(shù)處理制漿造紙廢水[J]. 中國(guó)造紙, 2003, 22(7): 27.

[2]ZHANG Heng, WANG Chuan-lu, HU Zhen-hua. Effect of pH Shock on the Treatment of Pulping Middle Stage Effluent by Aerobic Activated Sludge in the Presence of Fe3+[J] . China Pulp & Paper, 2015, 34(5)： 37.

張恒, 王傳路, 胡振華. Fe3+存在下pH值沖擊對(duì)好氧活性污泥處理制漿中段廢水的影響[J]. 中國(guó)造紙, 2015, 34(5): 37.

[3]MIAO Qing-xian, QIN Meng-hua, XU Qing-hua. The Current Status and Development of Effluent Treatment Technique in Wastepaper Recycling[J]. China Pulp & Paper, 2005, 24(12)： 55.

苗慶顯, 秦夢(mèng)華, 徐清華. 廢紙?jiān)旒垙U水處理技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 中國(guó)造紙, 2005, 24(12): 55.

[4]HU Yong, TANG Yu-jie, LU Wei. Application of pH Intelligent Control in Effluent Treatment of Paper Industry[J]. China Pulp & Paper, 2014, 33(10)： 60.

胡勇, 湯瑜杰, 陸偉. 制漿造紙廢水pH值測(cè)試控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 中國(guó)造紙, 2014, 33(10): 60.

[5]Kang Jia-yu. Research on Modeling & Control for Pulp & Paper Wastewater Biological Treatment[D]. Xi’an: Shaanxi University of Science & Technology, 2011.

康家玉. 制漿造紙廢水生物處理過(guò)程建模與控制[D]. 西安： 陜西科技大學(xué), 2011.

[6]Feng Qian,Wang Meng-xiao. Design of Anaerobic Process Control System for Pulping Middle-stage Wastewater[J]. Manufacturing Automation, 2008, 30(9)： 20.

馮茜, 王孟效.制漿中段廢水厭氧處理控制系統(tǒng)[J]. 制造業(yè)自動(dòng)化, 2008, 30(9): 20.

[7]Shi Xin-min, Hao Zheng-qing. Fuzzy Control and Realization of MATLAB[M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2008.

石辛民, 郝整清. 模糊控制及其MATLAB仿真[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社, 2008.

[8]Zhou Yan, He Xiao-yang, Wang Dong li. Design and Simulation of Expert Fuzzy Control for Time-varying Process with Large Time Delay[J]. Journal of System Simulation, 2006, 18(10)： 2786.

周彥, 何小陽(yáng), 王冬麗. 時(shí)變大滯后過(guò)程的專(zhuān)家模糊控制設(shè)計(jì)與仿真[J]. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào), 2006, 18(10):2786.

[9]Fan Ming-xia. Study on pH Value Expert Control System Applied in Wastewater Treatment Process [D]. Xi’an: Shaanxi University of Science & Technology, 2007.

(責(zé)任編輯：常青)

Application of Fuzzy-PID Based on Expert Supervisory in pH Cascade Control System

ZHANG Ai-juanHU Mu-yi*HUANG Ya-nanXIONG Zhi-xin

(JiangsuProvincialKeyLabofPulpandPaperScienceandTechnology,NanjingForestryUniversity,Nanjing,JiangsuProvince, 210037)

pH value is a nonlinear object with large time delay and strong interference in the anaerobic process of papermaking wastewater. Therefore, this paper designed the pH cascade control system based on expert adjustment of fuzzy PID quantization factor. The system used the expert rules to adjust quantization factor of fuzzy control, so as to improve the accuracy of fuzzy controller. Application results showed that the control system possessed edvident practicality and load efficient control result.

expert supervisory； fuzzy PID； anaerobic treatment； the control of pH

張愛(ài)娟女士,在讀碩士研究生；研究方向：專(zhuān)家控制在造紙行業(yè)的應(yīng)用。

2015-12-17(修改稿)

江蘇省制漿造紙科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目。

TS736

ADOI：10.11980/j.issn.0254- 508X.2016.07.009

*通信聯(lián)系人：胡慕伊先生,E-mail:muyi_hu@njfu.com.cn。