根據(jù)這兩個(gè)輸入變量,經(jīng)過模糊控制器的計(jì)算、判斷與決策,作為模糊控制系統(tǒng)輸出變量的則是控制變量的變化量Δui,即曝氣量的變化量。
確定了模糊控制器的輸入與輸出變量后,根據(jù)模糊控制理論按照以下步驟實(shí)現(xiàn)模糊控制系統(tǒng)。
3.1.1
精確量的模糊化
根據(jù)表1所得的試驗(yàn)結(jié)果,將DO的偏差及偏差的變化量用模糊變量來表示,即將被控制變量進(jìn)行模糊化處理,得到模糊集合向量。
對(duì)誤差E,誤差變化CE及控制量u的模糊集及其論域定義如下:?
CE和u的模糊集均為:{NB,NM,NS,O,PS,PM,PB}?
E的模糊集為:{NB,NM,NS,NO,PO,PS,PM,PB}?
上述模糊語言變量的意義:?
NB=Negative
Big(負(fù)大)?
PB=Positive
Big(正大)?
NM=Negative
Medium(負(fù)中)?
PM=Positive
Medium(正中)?
NS=Negative
Small(負(fù)小)?PS=Positive
Small(正小)?
NO=Negative
Zero(負(fù)零)?
PO=Positive
Zero(正零)?
O=Zero?
E和CE的論域均為:{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,+1,+2,+3,+4,+5,+6}?
u的論域?yàn)椋?/FONT>{-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,+1,+2,+3,+4,+5,+6,+7}?
將Ei、CEi、ui化為各自論域上離散的整型變量,即整型化處理。在此設(shè)定DOs=2.0mg/L,是相對(duì)于COD=1000
mg/L、曝氣量為0.6m3/h、反應(yīng)9min時(shí)的DO濃度。
E、CE及u的模糊集和論域確定后,須對(duì)模糊語言變量確定隸屬函數(shù),即所謂對(duì)模糊變量賦值,就是確定論域內(nèi)元素對(duì)模糊語言變量的隸屬度。上述論域E、CE、u上的模糊變量均假定為正態(tài)型模糊變量,其正態(tài)函數(shù)為:?
F(x)=exp[-((x-a)/σ)2] (3)
此函數(shù)確定了模糊隸屬函數(shù)曲線的形狀。將確定的隸屬函數(shù)曲線離散化,就得到了有限個(gè)點(diǎn)上的隸屬度,便構(gòu)成了一個(gè)相應(yīng)的模糊變量的模糊子集。
3.1.2
建立模糊控制規(guī)則
在試驗(yàn)基礎(chǔ)上,分析DO與有機(jī)物降解及曝氣量之間的關(guān)系,建立以模糊語言表示的模糊控制推理的合成規(guī)則和模糊控制規(guī)則。
根據(jù)操作過程中可能遇到的各種情況和系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù),將相應(yīng)的控制策略歸納為表2,這是一組根據(jù)系統(tǒng)輸出的誤差及誤差的變化趨勢(shì)來消除誤差的模糊控制規(guī)則。
|
表2
SBR法曝氣過程模糊控制規(guī)則表 |
||||||||
|
E |
CE |
| ||||||
|
NB |
NM |
NS |
O |
PS |
PM |
PB |
| |
|
△u |
| |||||||
|
NB |
PB |
PB |
PB |
PB |
PM |
PS |
O |
|
|
NM |
PB |
PB |
PB |
PM |
PS |
O |
NS |
|
|
NS |
PB |
PM |
PM |
PS |
O |
NS |
NM |
|
|
NO |
PM |
PM |
PS |
O |
NS |
NS |
NM |
|
|
PO |
PM |
PS |
PS |
O |
NS |
NM |
NM |
|
|
PS |
PM |
PS |
O |
NS |
NM |
NM |
NB |
|
|
PM |
PS |
O |
NS |
NM |
NB |
NB |
NB |
|
|
PB |
O |
NS |
NM |
NB |
NB |
NB |
NB |
|
上述這些模糊控制規(guī)則可以用模糊條件語句來描述,例如:?


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