基于均匀分布NSGAII算法的污水处理多目标优化控制

基于均匀分布NSGAII算法的污水处理多目标优化控制

论文摘要

针对污水处理过程控制中能耗过大、出水水质超标严重等问题,提出了一种基于均匀分布的NSGAII(non-dominated sorting genetic algorithm II based on uniform distribution, UDNSGAII)多目标优化智能控制系统。首先,该方法以污水处理能耗和出水水质作为优化目标,建立多目标优化模型。其次,为了获得溶解氧和硝态氮的优化设定值,提高Pareto解的性能,该算法将种群映射到目标函数对应的超平面,并在该平面上进行聚类以增加解的多样性。此外,加入分布性判断模块和分布性加强模块提高解的分布性。最后,采用比例积分微分(proportional integral derivative, PID)控制器对溶解氧和硝态氮的优化设定值进行底层跟踪控制。为了验证该算法的有效性,采用国际基准的污水处理仿真平台(benchmark simulation model No.1, BSM1)来进行实验。结果显示,所提出的UDNSGAII多目标优化控制方法能够在满足出水水质达标的同时,有效地降低污水处理过程能耗。

论文目录

  • 引言
  • 1 污水处理过程分析
  •   1.1 BSM1模型介绍
  •   1.2 能耗和水质模型
  • 2 污水处理智能优化控制
  •   2.1 多目标优化控制结构
  •   2.2 基于均匀分布的NSGAII优化算法
  • 3 污水处理智能优化控制整体流程
  • 4 仿真实验研究
  •   4.1 实验设计
  •   4.2 实验结果与分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李霏,杨翠丽,李文静,乔俊飞

    关键词: 污水处理过程,均匀分布,遗传算法,优化,控制

    来源: 化工学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 环境科学与资源利用

    单位: 北京工业大学信息学部,计算智能和智能系统北京市重点实验室

    基金: 国家自然科学基金项目(61533002,61603012,61603009),北京市教委项目(KM201710005025),北京市博士后工作经费资助项目(2017ZZ-028),中国博士后科学基金资助项目,北京市朝阳区博士后工作经费资助项目(2017ZZ-01-07),北京市自然科学基金项目(4182007)

    分类号: X703

    页码: 1868-1878

    总页数: 11

    文件大小: 1678K

    下载量: 363

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