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第一章 仿真1

第一节 模型的建立1

一、模型分类2

二、建模方法2

例1.1 活性污泥过程模型3

例1.2 厌氧消化过程模型10

例1.3 二沉池一维浓度分布模型14

例1.4 沉淀池二维流场模型18

第二节 模型的分析29

一、四阶龙格--库塔法29

例1.5 活性污泥过程各组分的浓度变化分析32

二、有限差分法34

例1.6 二沉池流体流速及固体浓度分布分析41

第二章 过程控制46

第一节 反馈控制47

一、比例控制47

二、积分控制50

三、微分控制52

第二节 自动化仪表55

一、控制器55

二、执行器63

三、检测器和变送器69

例2.1 初沉池和污泥泵的控制77

例2.2 流量分配的控制78

例2.3 溶解氧DD和风机的控制80

例2.4 深冷制氧的控制83

例2.5 污泥回流的控制83

例2.6 废弃污泥的控制86

例2.7 药剂投放的控制88

第三章 动态分析91

第一节 输入--输出模型91

例3.1 搅拌槽加热器的输入--输出模型92

例3.2 混合过程的输入--输出模型93

第二节 非线性系统线性化97

一、单变量系统线性化97

例3.3 废水储槽液位模型线性化98

例3.4 连续搅拌反应釜模型线性化99

二、多变量系统线性化99

第三节 传递函数100

一、拉普拉斯变换101

二、传递函数103

例3.5 连续搅拌反应釜的传递矩阵105

三、拉普拉斯反变换106

第四节 过程动态分析109

一、定性分析109

二、定量分析110

例3.6 一阶储槽的时间常数和稳态增益111

例3.7 两个储槽串联相互无影响的质量容量115

例3.8 两个储槽串联相互有影响的质量容量116

一、闭环动态响应118

第五节 反馈控制过程动态响应118

例3.9 储槽加热器温度反馈控制系统的闭环响应119

二、比例控制对过程动态的作用121

三、积分控制对过程动态的作用122

四、微分控制对过程动态的作用123

第四章 人工智能125

第一节 神经网络125

一、基本概念126

二、训练方法130

例4.1 活性污泥过程曝气控制神经网络模型134

例4.2 活性污泥过程动态分析神经网络模型135

三、神经网络控制138

一、基本概念141

第二节 专家系统141

二、知识库构建144

例4.3 活性污泥过程故障诊断专家系统知识库147

三、专家系统编制148

例4.4 利用MS Visual Basic5.0和Access97编制专家系统软件148

四、专家系统控制154

第三节 模糊控制158

一、模糊集原理160

二、模糊控制设计方法167

例4.5 污泥脱水模糊控制系统设计170

例4.6 曝气池曝气流量模糊控制175

一、结构与原理178

第五章 复杂控制系统178

第一节 串级控制系统178

二、应用范围180

第二节 比值控制系统183

一、结构与原理183

二、应用举例187

第三节 均匀控制系统188

一、简单均匀控制系统189

二、串级均匀控制系统190

三、双冲量均匀控制系统191

第四节 分程控制系统192

一、结构与原理192

二、应用范围193

第五节 自动选择性控制系统196

一、选择器在变送器和调节器之间197

二、选择器在调节器和调节阀之间199

三、应用范围201

第六节 前馈控制系统204

一、结构与原理204

二、应用范围207

第七节 非线性控制系统209

一、结构与原理209

二、应用实例211

主要参考文献214