论文研究-基于C-SVR软测量的污水处理厂曝气控制系统设计 .pdf

所需积分/C币:5 2019-08-15 384KB .PDF
评分

基于C-SVR软测量的污水处理厂曝气控制系统设计,苏鹏程,黄炜,本文以成都市某污水处理厂为背景,基于回归支持向量机的软测量提出一种新算法对溶解氧DO浓度,出水TN浓度,以及出水SVI等难于在线��
国科技论文在线 中文操作系统为其操作平台充分利用了 的图形功能 完备、界面一致性好等特点该软件具有如下优点该软件:可实现与各种硬件例如变频器 采集系统,仪表等进行通讯,并支持 等网络协议。利用该软件可以对上位机 参数进行设计,并集中显示各个控制节点的状态与运行状况。在管理员验证密码登陆后,可 以选择不同界面显示各个节点在线监测仪表的值,例如入水流量,曝气池值,各个水池 水位,以及曝气池各个监测点的浓度值,并对该节点的仪器设备进行参数设置。实时数 据厍窗口可以记录所有运行数据,以及演示历史数据变化趋势,并以文档存储到硬盘 如图所小,下位机控制节点采用的是施耐德公司的,利用施耐德公司自带的 软件编程,实觋对曝气控制系统的进水闷门,电机,鼓风杋等设备进行监控,对曝气 池,沉池,二沉池,蓄水池的水位,值,浓度值等的数据采集。施耐德的光 纤以太网负责传输数据到上位机,完成上位机各种功能。 以太网网络 服务器 Premium Plc 以太网 Premi Premium plc 图上位机,下位机通信结构 基于 的软测量建模 处理中的曝气池D0浓度是一个在多参数影响下缓慢变化的变量,当对鼓风机控制的进 风量进行调节时,溶解氧并不会马上变化,这一过程如同船舵模型中水手对船舵的调节并不 会马上改变船的航向一样,这其间存在着较大的时延,如果仅根据岀前时刻的溶解氧量来调 节进风量,执必出现超调或欠调的情况,因此,在建立D0浓度预测模型的时候,多个辅助 变量是与过段时刻浓度己经趋于稳定的溶解氧建立对立关系,而不是当前实测溶解氧浓度, 这是实现鼓风机端节能的关键 本文结合CSR的υO浓度值预测方法作为前馈控訇,以此为基础实现曝气控制系统的 闭环控制,就能使整个系统由细节到宏观实现对水质处理过程的全面控制,达到较好控制工 艺和节能的目的。另外,曝气池中的TN,TP,以及SⅥI等参数在实际过程中测量成本较高, 为了更好的测量这些值,于是本文提出一种新的基于SWM(支持向量机)和聚类分析的C-SVR 算法建立这些值的软测量模型,并与其他已存在方法进行比较,以此验证本文提出的方法的 准确性。 国科技论文在线 41基于SWM和聚类分析的C-SVR介绍 SWM是基于最小结构风险和统计学习理论的机器学习方法,具有理论严密、适应性强、 仝局优化、训练效率高和泛化性能好等优点。它是结构风险最小化准则基本思想的具体实现, 为了最小化期望风险,做到同时最小化经验风险和置信范围,即以训练误差作为优化问题的 约束条件,而以置信范围值最小化作为优化问题的目标来实现⑤。 SVM的主要是针对线性可分情况进行分析的,后来对于线性不可分的情况,通过使用非 线性映射算法将低维输入空间线性不可分的样本映射到髙维属性空间使其线性可分,使得 生髙维属性空间采用线性算法对样本的非线性特性进行分析成为可能。而污水处理中的过程 参数的未知性、时变性、随机性和分散性是比较适合用SM来进行分析处理的。 本文提出一种基于聚类分析的回归支持向量枳,在存在海量数据的情况下,聚类分析的 引入可以提取出其中具有代表性的数据,利用这些数据对SR进行训练,在保证精度几乎不 变的情况下,减少支持向量的个数,提高SVR的预测效率 聚类分析常常用于机器学习中的分类,本文提出算法的思想则是采用搜索比对的方式选 取只有代表性的数据,它是按照各元素对结果影响的大小,将影响较大的先行进行简单的差 值比较,在这些元素差别不大的情况下,进而再计算相异度和相似系数进行进步比对,以 减少运算量,具体的算法沇程如图所示 里ma- 有值设为1 俭查向量maxk当前 的指向值是否为 ↑>数据总年券 组据的D。差之绝 寸值是否小于U.1 、游标业加上 数扫总组菱 据的欧兵距 上轴西组数居的相关系 效是舌大0.00 kk]的当前值改为 图计对聚类分析数据预处理算法流稈图 国科技论文在线 在本算法中,游标和游栎分别指向两组比对数据所在的组教,训练数据经过本算法 处理后,以向量中为的值所在的列为组数,对原训练数据进行挑选,将挑选出的数 据作为最终的训练数据送入进行模型训练。在针对浓度的预测中,区分阈值取 为,欧氏距离区分阈值取为,相关系数阈值取为 这里,区分阈值的选取依据是实际测量中曝气池环境发生变化时所对应的浓度变 化最小差值,实际中浓度每变化即可认为曝气池环境有了较大变化,因此在本预 测仿真实验中该区分阈值选为。而欧氏距离的选取依据则是按照: 其中,表示影响浓度的各分量, 和分别表示某分量实际变化范用内的最 大值与最小值,为浓度变化范围(实际中浓度多在波动)除以区分阈值 后得到的份数,由此公式得欧氏距离区分阈值为而相关系数的阈值在经过大量实 验后则统取为 42基于C-SVR的软测量建模 木文利用污水处理)提供的历史数据,在浓度预测的实验中,经过大量实验,发现 浓度与流量、进水浊度、进水、曝气池、曝气池、曝气池 曝气池 曝气池导电率、进水+、曝气池以及鼓风机电流之间存在某种数学模型,本 实验中取历史数据中组测量数据,取其中组放入自定义名为“ 的文件, 剩下的组放入自定义名为“”的文件,内容以如下格式录入: 上式最左侧的“”表示浓度,余下的组“编号:数据”表示包括流量在内的 维影响浓度的变量。将“ 和 ”中的数据缩放至[]区间,以避 免大区间上的数据掩盖了小区间上的数据,同时避免数据太大造成计算困难。 为说明本算法对性能的提升,对该组数据分别用 和软测量模型。 经交叉验证后选取惩罚系数 经交叉验证后选取惩罚 系数 其数据结果与原始数据对比结果如下 原始鼓据 R预测数据 预测数据 测试样本数 图 浓度的 软测量结果比较 国科技论文在线 软测量型训练數括|测试数椐 测试预测 组数 组数 个数运行时例/平均误差 表浓度预测中 仿真预测结果对比表 从表中可以看到,用木文提出的聚类算法对的训练数据进行了筛选后,训练数 据由个减至个,对海量数据的处理具有绝对优势。训练数据减小使得的支持 向量个数得以优化,在预测精度几乎没变的情况下, 在运行的时间效率上要优于普 通算法。为防止运行时间受偶然性的影响,这里的执行时间是选取执行次运算的 平均运行时间。 下面再列出用 和对以及的两个参数软测量结果对比,以证明该方 法的有效性。 原始括 *SR预测数揉 c测数 15 测试样本兹 图出水的 软测量结果比较 原始数据 3预测效担 R预泱数据 14n 35E玉50 测试样本 图 的 软测量结果比较 国科技论文在线 仿真实验结果可以让明了用支持向量回归机对进行预测的可行性,同吋提出种基 于聚类分析的针对训练数据的预处理方法 该方法经过 组预测实验和对比,验证了该算法能够在保证预测准确率的情况下,提升攴持向量的稀疏性 和后期预测运算效率的优点 结论 本课题的矶究內容涉及到了生物化学、自动控制、机械、电了技术、计算机技术、通信、 网络、仪器仪衣和水处理等众多学科,是个复杂的综合性研究领域。本文结合成都市某污 水处理厂的实际情况,设计岀针对曝气池的曝气控制系统,运用基于CSVR的软测量方法对 D0浓度,出水IN,以及出水SⅥI等进行测量,并在控訇系统中以此为基砷实现曝气控制系 统的闭环控制,经过仿真可使整个系统由细节到宏观实现对水质曝气处理过程的全面控制, 对各个参数进行检测,满足污水处理厂对数据处理存储的标准,并达到较好的控訇工艺和节 能目的。目前,本文设计的控制系统正和该污水处理厂合作进行调试以及软件的开发,经过 后期仿真和初步调试发现该系统基本稳定,抗干扰能力强,节能降耗,同时也能降低了操作 人员工作强度。 参考文献 李春向浅谈污水处理厂的节能中国新技术新产, 硬件参考手册施耐德电气公司 语言和程序结构参考手册施耐德电气公司, 宋贤明曝气池软测量建模硏究工矿自动化 (中文版:张学工译统 计学习理论的本质北京清华大学出版社 宋贤民基于的污水处理过程软测量建模研究硕士学位论文南昌昌大学 This paper proposes a new algorithm of soft measurement to measure the do concentration, tn, and svi that are difficult to measure directly, and based on this soft measurement proposes an aeration control method on wastewater treatment processes for saving energy of the control system of a wastewater treatment plant. Compared with another algorithm, the simulation results show the effectiveness of e proposed algorithm

...展开详情
立即下载 最低0.43元/次 身份认证VIP会员低至7折
举报 举报 收藏 收藏
分享
556KB
论文研究-基于C.pdf

论文研究-基于C.pdf,  传统数据包络分析(data envelopment analysis,DEA)方法的参照系为决策单元全体,而许多实际问题的参照系可能会有多种形式,因此用传统DEA方法评价该类问题时遇到困难,广义DEA方法在评价该类问题时则存在一定的优势. 为了进一步完善广义DEA方法的理论体系,给出基于C2W模型的输出型广义DEA模型. 讨论基于C2W模型的输入型和输出型广义D

2019-09-20 立即下载
582KB
论文研究-基于CVaR的RAROC对我国开放式基金绩效评价.pdf

论文研究-基于CVaR的RAROC对我国开放式基金绩效评价.pdf,  以2006年到2009年的数据对我国 开放式基金进行绩效评价.计算CVaR和VaR时都采用新的方法即运用GARCH, EGARCH, PARCH模型和残差服从T和GED分布的组合来计算, 接着通过返回测试提高VaR和CVaR精度,并且将CVaR与VaR的 结果都进行测试比较. 经过实证检验,基于CVaR的RAROC更准确

2019-09-20 立即下载
1.68MB
论文研究-基于C4.5决策树方法的到港航班延误预测问题研究.pdf

论文研究-基于C4.5决策树方法的到港航班延误预测问题研究.pdf,  航班延误一直是机场运营管理的一大难题,建立有效的模型实现较准确的延误预测来协助机场方面采取应对措施,于机场于社会都有重要意义. 本研究提出一个面向机场的到港航班延误预测问题,对比现有的贝叶斯网络及朴素贝叶斯方法,结合航班数据的特点构建了基于C4.5决策树的航班延误预测模型. 针对国内某大型机场的真实数据集,本研究 设计了

2019-09-20 立即下载
546KB
论文研究-基于CVaR准则的Newsboy型商品最优广告费用与订货策略.pdf

论文研究-基于CVaR准则的Newsboy型商品最优广告费用与订货策略.pdf,  研究了风险厌恶型零售商在面对随机市场需求与广告投入相关时的最优广告投入与订货策略. 通过乘法需求形式将广告投入对需求的影响引入Newsboy问题中, 并以CVaR作为风险度量准则, 建立了风险厌恶型零售商广告投入与订货量联合决策的随机模型; 揭示了风险厌恶程度、需求不确定性以及商品本身特性对零售商最优广告投入

2019-09-20 立即下载
289KB
论文研究-基于C语言的正交码的软件方案研究 .pdf

基于C语言的正交码的软件方案研究,徐光宪,刘建辉,正交编码是码分多址通信的关键技术之一,正交码的软件实现给出了不同CDMA编码体制的转换与沟通问题的解决途径。本文提出了基于并��

2019-08-24 立即下载
848KB
论文研究-基于 CVaR 的“公司 农户”型订单农业供应链协调契约机制.pdf

论文研究-基于 CVaR 的“公司 农户”型订单农业供应链协调契约机制.pdf,  基于订单农业特点,构建了由风险中性的公司与风险规避的农户组成的“公司 农户”型订单农业供应链模型,并在条件风险估值(conditional value-at-risk, CVaR)风险度量准则下,建立了具有风险规避特性的农户的决策目标函数,分析了供应链分散决策情形下农户与公司的最优决策行为.研究结果表明具有风

2019-09-20 立即下载
799KB
论文研究-基于能力的C.pdf

论文研究-基于能力的C.pdf,  上下文信息建模及推理是业务智能化的关键. 针对C4ISR通信领域的智能化, 研究了军事通信领域上下文本体建模及推理问题. 在基于C4ISR能力需求分析的基础上提出了一种通信领域上下文本体构建方法. 该方法首先给出C4ISR通信领域元本体的概念、关联、规则等, 然后通过对完成使命任务相关的活动分析来驱动C4ISR通信领域上下文本体的建模, 并利用本体自动推理

2019-09-20 立即下载
205KB
论文研究-基于遗传算法的模糊优化研究.pdf

论文研究-基于遗传算法的模糊优化研究.pdf,  针对约束条件、系数和优化变量均为模糊数形式的线性和非线性全模糊优化问题 ,利用模糊数积分排序方法 ,提出了基于遗传算法的模糊优化问题求解方法 ,在该方法中对优化变量采用模糊数编码(每个变量用三个实数编码 ,对应三角模糊数中的 a,b,c) ,最后通过全模糊线性和非线性优化算例 ,验证了方法的有效性.

2019-09-20 立即下载
1.65MB
论文研究-基于Copula-CVaR-EVT方法的供应链金融质物组合优化.pdf

论文研究-基于Copula-CVaR-EVT方法的供应链金融质物组合优化.pdf,  为缓释当下供应链金融业务单一质物价格剧烈波动诱发的贷款集中度风险,异于股票、债券等金融资产组合基于短期风险预测优化框架,提出一类更具普适性的基于蒙特卡罗模拟法的质物组合长期风险预测方法,克服现有长期风险预测中视为基准的时间平方根法则缺陷;比对银行采取积极和保守投资策略,建立基于均值CVaR质物组合优化框架,

2019-09-20 立即下载
199KB
论文研究-基于完备系统概念的C IM S.pdf

论文研究-基于完备系统概念的C IM S.pdf,

2019-09-20 立即下载
182KB
论文研究-基于BP神经网络的故障诊断方法.pdf

论文研究-基于BP神经网络的故障诊断方法.pdf,  提出了一种表示故障的模型 ,然后为其建立了基于 BP(逆向传播 )模型的神经故障诊断网络 ,给出了该网络的训练算法和故障诊断步骤 ,并提供了在雷达系统设备上对某些部件的仿真调试诊断实例 .

2019-09-20 立即下载
418KB
论文研究-基于模糊前沿面的分类方法.pdf

论文研究-基于模糊前沿面的分类方法.pdf,  首先考虑基于输入且产出单一C2R的模型,根据n个给定的决策单元,构建生产可能集.之后,把可能集由和形式转换为由线性不等式表示的交形式.当各个决策单元的属性值不确定时,可以通过对前沿面进行模糊化处理以确保有效性分类结论更加精准.最后通过比较其他DEA模型,发现无论输入型还是输出型,基于模糊前沿面的分类方法本质上形式相同.

2019-09-20 立即下载
205KB
论文研究-基于Campos指数的模糊DEA.pdf

论文研究-基于Campos指数的模糊DEA.pdf,  提出了在模糊集上具有某种偏好的DEA,并通过Campos指数将模糊集之间的关系转化为一般的线性关系,建立了基于Campos指数的模糊DEA(FBCC-CI),据此测算决策单元的技术效率、模糊效率,识别决策单元的有效性,得到由不同偏好下的生产前沿面簇组成的模糊前沿,从直观上揭示了决策单元相对于生产前沿面的偏离不仅源于非有效,而且受非精确因

2019-09-20 立即下载
230KB
论文研究-基于CCGI开发模板的实现 .pdf

基于C的CGI开发模板的实现,孙启龙,刘辉,嵌入式Linux环境中,动态web server尽管是网管软件的重要组成部分,但对其研发却缺乏严谨的软件框架和方便快捷的开发模板。本文介绍了

2019-08-15 立即下载
2.69MB
论文研究-基于大数据的城中村C.pdf

论文研究-基于大数据的城中村C.pdf,  首先运用网格化管理技术将城中村划分为若干单元格,其次通过物联网与互联网技术收集治安风险数据,然后利用移动互联网收集城中村外来人口信息,通过智慧城市大数据挖掘技术,形成治安数据与电子地图相结合的可视化信息;用i-beacon技术设置可提供公共服务的虚拟地理围栏;建立了城中村C2I2O模型和警力配备模型;通过定义k-关联事项和频繁关联事项,对城中村常见

2019-09-20 立即下载
291KB
论文研究-基于C/S模式的校园通自行车管理系统 .pdf

基于C/S模式的校园通自行车管理系统,曾希君,,本文给出了一种基于C/S模式的校园自行车管理系统的设计与开发方案,本方案是根据当今部分高校校园公用自行车管理存在的一些缺陷而

2019-08-15 立即下载
465KB
论文研究-基于模糊C-均值聚类与支持向量机的PMV指标预测系统.pdf

论文研究-基于模糊C-均值聚类与支持向量机的PMV指标预测系统.pdf,  为了更好地预测室内热舒适度PMV指标,在分析模糊C-均值聚类方法与支持向量机方法的优势和互补性后,探讨了二者的结合方法,提出了一种基于模糊C-均值聚类预处理的支持向量机PMV指标预测系统.该方法把复杂的数据集看作多个群体的混合,每个群体采用单一的回归模型进行描述,使得大规模数据集的回归估计问题变成了一个多模型估计问题

2019-09-20 立即下载
486KB
论文研究-基于C8051F410的液晶显示模块接口设计与实现 .pdf

基于C8051F410的液晶显示模块接口设计与实现,王雪琴,赵振纲,本文以C8051F410单片机与CA12832D的接口设计为例,详细介绍了中文图形点阵液晶显示模块与单片机的硬件接口设计方案,并给出了串行模式�

2019-08-16 立即下载
262KB
论文研究-基于CPRI标准的分布式基站研究与设计 .pdf

基于CPRI标准的分布式基站研究与设计,于璐,,CPRI是新一代分布式基站的内部数字接口标准。本文阐述了分布式基站的概念及架构,通过与传统基站模型相比较,说明了其优点。其后��

2019-08-15 立即下载
36.76MB
Twitter手机端安装包--Android

Android手机Twitter客户端,很多时候下载特别慢,希望对你有帮助。

2017-09-29 立即下载
img

关注 私信 TA的资源

上传资源赚积分,得勋章
相关内容推荐