活性污泥系统中溶解氧模糊控制器的研究(3)

表!

控制决策表

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实现

准确的控制。

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硬件结构

该系统的硬件结构如图%所示。控制器主要由012#’单片机、

光电耦合器和*4.变换器组成。首先将生化池中的*+值通过,-&%&串行口输入单片机，单片机对输入数据进行处理，处理结果送*4.转换器，经光电耦合器和变频器控制鼓风机的转速。,+/是一个05字节的程序存储器，用于存放程序和模糊控制表。,./是一个05字节的外部数据存储器，主要用于存放上次输入的参数及有关的历史数据。显示器和键盘构成数据输入4显示板，用于对输入输出数据的本地显示和控制器的就地操作。为提高电路的可靠性，控制器采取以下措施："采用了软件及硬件复位看门狗电路；#采用精密*24*2变换器为单片机提供电源；$输出驱动电路采用光耦进行隔离；%采用平均值和中值混合型软件数字滤波器以抑制周期及脉冲干扰。为了保证控制器本身不受外部强电干扰，在设计中加了光电耦合器，使控制信号和外部信号分开，保证控制器的安全。

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32曝*+气检测

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012#’*4.

池合单片机给器

水对显象

示键器

盘

#$!软件结构

控制系统本身是一个实时控制系统，程序设计

!"万方数据

力求简单可靠，在控制对象允许的时间内进行控制计算和处理，其次是灵活性和通用性，要求程序本身既能满足目前应用，又要考虑系统扩充和改进。软件设计使用汇编语言，应用了模块结构。主程序的程序流程如图$所示。

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输出

结束图"主程序的程序流程图

"结束语

使用该控制器对小型活性污泥系统实施了控

制。当进水2+*（化学耗氧量）为"((6748，设定其初始曝气量为()"6%49。试验初期由于曝气量过

高，*+迅速升高，反应’#6:;时*+升至#6748，此时控制器使曝气量迅速调整到()%6%49。随着控制器不断地进行调节，溶解氧质量浓度维持在&6748左右，直至有机物被降解到最低限度，*+值迅速上升，停止曝气。整个处理过程所用的时间比用传统的控制方法短。当进水2+*为<#(6748时，也可达到同样的控制效果。

试验研究结果表明，以溶解氧为控制参数的模糊控制器应用在活性污泥处理系统中时，能够使曝气池中的溶解氧保持在适当的水平，可避免污泥膨胀现象；控制准确，操作简单，调节精度高，系统的动静态性能能够满足工艺过程要求，对系统参数变化的鲁棒性有较强的适应性，而且具有良好的控制效果。以单片机为核心的模糊控制器，不仅能够缩短污水处理时间，提高处理系统运行的可靠性，而且对进一步实现污水处理的模糊控制也有重要的理论意义和应用价值。

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