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污水处理曝气池溶解氧智能优化控制系统研究

污水处理曝气池溶解氧智能优化控制系统研究

作者：黄银蓉安徽工业大学

学位级别：硕士

国内的污水处理厂基本上采用的都是活性污泥法污水处理工艺,该污水处理过程是利用污泥中微生物的生长、衰减等生命活动来清除污水中污染物质的一种效率高的方法，此过程是一个多输入多输出动态系统，具有强耦合、不确定、非线性和大滞... 详细信息

国内的污水处理厂基本上采用的都是活性污泥法污水处理工艺,该污水处理过程是利用污泥中微生物的生长、衰减等生命活动来清除污水中污染物质的一种效率高的方法，此过程是一个多输入多输出动态系统，具有强耦合、不确定、非线性和大滞后等特点，并且过程建模相当困难，传统的控制方法（如常规PID控制等）很难达到理想的控制效果，因此研究智能控制技术在污水处理中的应用具有很重要的现实意义和很广阔的应用前景。在活性污泥法污水处理过程中，曝气池中溶解氧的含量是一个极其重要的指标参数，如果溶解氧浓度控制适当，可以直接提高污水处理效果，减小系统的能耗。本文在深入了解大量相关文献和已有的研究成果基础上，针对目前已有的污水处理过程溶解氧控制中存在的问题，做了以下研究工作：(1)对本课题的背景、来源和研究意义进行了分析，对污水处理过程的软测量技术和智能控制现状进行了综述。(2)分析了污水处理系统特征，建立了对污水处理过程一些难以直接测量的重要出水指标的最小二乘支持向量机软测量模型，并采用微粒子群优化算法实现对最小二乘支持向量机参数的寻优。(3)在研究了国际水质协会提出的活性污泥一号模型的基础上，结合实际的污水处理厂情况，建立了反映溶解氧浓度、活性污泥浓度以及底物浓度之间内在关系的简化的活性污泥数学模型。(4)针对目前溶解氧控制方法存在的问题，设计了溶解氧设定值寻优模型和溶解氧最小二乘支持向量机逆控制系统：①设计了溶解氧设定值寻优模型：根据不同的进水水质，建立出水指标参数与各种理化参数（如进水水质条件等）的最小二乘支持向量机软测量模型，并把在线预测的出水指标参数作为污水处理系统的反馈信息，使用模糊神经网络动态优化与进水水质对应的溶解氧浓度的设定值。②针对污水处理系统强耦合、非线性、大滞后等特性，建立了最小二乘支持向量机与PID复合的逆控制系统对溶解氧进行跟踪控制，详细分析并设计了控制算法，通过仿真实验验证了该系统的抗干扰性、适应性和鲁棒性。本文的创新点在于：(1)本文建立了多输入多输出最小二乘支持向量机软测量模型，实现了同时对几个变量进行预测的功能。针对目前只能使用粒子群优化算法进行离线寻优的缺点，本文采用了滑动矩形窗对被测参数滚动预报，实现了粒子群优化算法的在线寻优，从而使预测结果精度更高。(2)本文针对污水处理系统溶解氧控制目前大多采用恒定设定值的情况，建立了溶解氧设定值动态寻优模型，并将最小二乘支持向量机逆控制系统成功应用于溶解氧跟踪控制中，以达到对曝气量的动态优化控制，从根本上实现污水处理系统的节能降耗。

关键词：污水处理过程溶解氧最小二乘支持向量机微粒子群算法智能控制

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咪唑醋酸盐离子液体的合成及其二元体系性质

咪唑醋酸盐离子液体的合成及其二元体系性质

作者：黄银蓉西安工程大学

学位级别：硕士

咪唑醋酸盐属于更绿色安全的离子液体，具有独特的物化性质，在生物化工、环境等领域广泛应用。研究咪唑醋酸盐的物理化学和二元体系性质，利于深入了解离子液体的独特性质和溶剂特征，为相关领域的研究提供理论依据。目前，关于咪唑... 详细信息

咪唑醋酸盐属于更绿色安全的离子液体，具有独特的物化性质，在生物化工、环境等领域广泛应用。研究咪唑醋酸盐的物理化学和二元体系性质，利于深入了解离子液体的独特性质和溶剂特征，为相关领域的研究提供理论依据。目前，关于咪唑醋酸盐离子液体很少有文献报道，咪唑醋酸盐的物性数据和二元溶液的性质都十分缺乏。基于此，本文主要完成了如下工作： (1)合成制备了离子液体1-甲基咪唑醋酸盐([M im]Ac)，1,3-二甲基咪唑醋酸盐([Mmim]Ac)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)。并对其进行了红外光谱分析、紫外光谱分析。 (2)测定了[M im]Ac,[Mmim]Ac和[Emim]Ac在293.15-338.14K间的密度、电导率和绝对粘度,计算了相应的摩尔电导率和运动粘度。用最小二乘法分别拟合建立了密度、电导率、摩尔电导率、绝对粘度和运动粘度与温度的函数关系。讨论了咪唑环3位氮原子上烷基链长对以上咪唑醋酸盐五种物理化学性质的影响。 (3)在293.15K测定了[M im]Ac {or [Mmim]Ac or [Emim]Ac}(1)-HO (orEtOH)(2)二元溶液在全浓度范围内的密度值，通过最小二乘法建立不同组分密度与摩尔分数的函数关系。用密度数据分别计算了[Mim]Ac {or [Mmim]Ac or[Emim]Ac}(1)-HO (or EtOH)(2)二元溶液的表观摩尔体积、超额摩尔体积和溶剂化系数，用非线性最小二乘法拟合优化了其二元溶液的表观摩尔体积与摩尔分数函数关系。用Redlich-Kister方程可以很好地关联不同组分下体系的超额摩尔体积，并得到了方程系数及二元体系的超额摩尔体积极值位置。 (4)测定了293.15K[Mim]Ac {or [Mmim]Ac or [Emim]Ac}(1)-HO (orEtOH)(2)二元稀溶液的密度和电导率，计算了对应的摩尔电导率。在一定稀溶液的浓度范围内，用Kohlrausch经验公式结合最小二乘法拟合了摩尔电导率与浓度平方根的关系，得到了三种咪唑醋酸盐分别在水、乙醇溶液中极限摩尔电导率。在293.15K测定了[Mim]Ac {or [Mmim]Ac or [Emim]Ac}(1)-HO (orEtOH)(2)二元溶液在全浓度范围内的电导率，计算了对应的咪唑醋酸盐的摩尔电导率。讨论了溶剂极性大小对上述咪唑醋酸盐电导率和摩尔电导率的影响。 (5)使用1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)处理棉织物，研究[Emim]Ac对其染色效果的影响，初步探索了咪唑醋酸盐在纺织品中的应用。

关键词：咪唑醋酸盐密度粘度电导率摩尔电导率表观摩尔体积超额摩尔体积

咪唑醋酸盐的制备和物理化学性质及其水和乙醇溶液的电导率

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物理化学学报 2011年第11期27卷 2512-2520页

作者：侯海云黄银蓉王升泽白博峰西安工程大学环境与化学工程学院西安710048 西安交通大学能源与动力工程学院动力工程多相流国家重点实验室西安710049

制备了离子液体1-甲基咪唑醋酸盐([Mim]Ac),1,3-二甲基咪唑醋酸盐([Mmim]Ac)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac),分别测定了它们在293.15-338.14 K间的密度、电导率和绝对粘度,计算了相应的摩尔电导率和运动粘度.用最小二乘法分别拟... 详细信息

制备了离子液体1-甲基咪唑醋酸盐([Mim]Ac),1,3-二甲基咪唑醋酸盐([Mmim]Ac)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac),分别测定了它们在293.15-338.14 K间的密度、电导率和绝对粘度,计算了相应的摩尔电导率和运动粘度.用最小二乘法分别拟合建立了密度、电导率、摩尔电导率、绝对粘度和运动粘度与温度的函数关系.讨论了咪唑环3位氮原子上烷基链长对以上咪唑醋酸盐五种物理化学性质的影响.在293.15 K测定了[Mim]Ac{或[Mmim]Ac,[Emim]Ac}(1)-H_2O(或EtOH)(2)二元溶液在全浓度范围内的电导导率,计算了对应的咪唑醋酸盐的摩尔电导率.发现无论是水溶液还是乙醇溶液,溶液的电导率和咪唑醋酸盐的摩尔电导率都随着浓度的增加先增大而后减小.同一浓度下,咪唑环3位氮原子上烷基链长增加,相应的溶液电导率和摩尔电导率下降.且水溶液的电导率和摩尔电导率远大于乙醇溶液的.

关键词：咪唑醋酸盐密度粘度电导率摩尔电导率二元溶液

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污水处理曝气池溶解氧智能优化控制系统

信息与控制 2011年第3期40卷 393-400页

作者：黄银蓉张绍德安徽工业大学电气信息学院安徽马鞍山243002

提出一种新的溶解氧优化控制方法,根据不同的进水水质,利用在线多输入多输出最小二乘支持向量机软测量模型预测出水参数值.将这些参数作为水质反馈信号,使用模糊神经网络动态优化与进水水质对应的溶解氧设定值.最后利用神经网络逆控制... 详细信息

提出一种新的溶解氧优化控制方法,根据不同的进水水质,利用在线多输入多输出最小二乘支持向量机软测量模型预测出水参数值.将这些参数作为水质反馈信号,使用模糊神经网络动态优化与进水水质对应的溶解氧设定值.最后利用神经网络逆控制系统跟踪优化的溶解氧设定值,从而实现在达到出水指标的前提下,既能保证出水水质的稳定,又能有效消除曝气量冗余,实现曝气量的动态优化,有效减少电能消耗.

关键词：最小二乘支持向量机溶解氧模糊神经网络逆控制软测量

一种具有高负载电流驱动能力的输出可调节稳压电源

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电子器件 2023年第5期46卷 1413-1421页

作者：黄银蓉钱牧云袁协民广安职业技术学院电子与信息工程学院四川广安638000 安徽工业大学电气与信息工程学院安徽马鞍山243000

提出了一种新的采用全集成片上SC DC-DC变换器实现高负载电流驱动能力的输出可调节稳压电源。它利用两个2-1降压型拓扑的组合来构建成一个4-3降压型拓扑,采用MOS电容作为飞跨电容和负载电容,以最大限度地提高功率密度;采用大范围的脉冲... 详细信息

提出了一种新的采用全集成片上SC DC-DC变换器实现高负载电流驱动能力的输出可调节稳压电源。它利用两个2-1降压型拓扑的组合来构建成一个4-3降压型拓扑,采用MOS电容作为飞跨电容和负载电容,以最大限度地提高功率密度;采用大范围的脉冲频率调制技术和跨导运算放大器以及饿电流压控振荡器进行调节,来提供高负载电流和高效率;实验结果表明,提出的设计在5 V的输入电压下能提供2.6 V到3.2 V范围的稳压电源输出,在3.2 V的输出电源电压,当提供8 mA负载电流时,可获得75%的峰值效率,在2.5 mW到48 mW的大范围输出功率内,显示出比理想线性稳压器更好的效率;采用的18相并联交织技术使得最坏情况下的输出电压纹波小于负载电压的5.7%;在PVT变化的情况下,负载调节和效率都是鲁棒的。

关键词：开关电容直流-直流变换器片上集成系统可调节稳压电源高负载电流驱动转换效率

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关于核电机组虚拟仿真实训室建设的研究

海峡科技与产业 2017年第11期30卷 90-91,94页

作者：黄银蓉广安职业技术学院四川广安638000

针对我国核电机组的快速发展,以及目前高职院校核电机组实训设备的短缺,本文探讨引入虚拟现实技术,建立虚拟仿真实训室,从根本上解决学院实训设备数量不足、实训场地不够、技术更新缓慢、经费支出大等问题。

关键词：核电仿真实训室资源共享

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大数据时代人工智能的创新与发展研究

科技资讯 2019年第30期17卷 9-10页

作者：李超黄银蓉广安职业技术学院

新时代下随着互联网技术的不断发展,网络信息分享的大数据时代,人工智能成为社会发展中不可缺少的一部分。人工智能是现阶段大数据时代下的产物,在网络时代给人们带来了更多的便利的同时,又通过人工智能人们可以不断地去探索了解更多网... 详细信息

新时代下随着互联网技术的不断发展,网络信息分享的大数据时代,人工智能成为社会发展中不可缺少的一部分。人工智能是现阶段大数据时代下的产物,在网络时代给人们带来了更多的便利的同时,又通过人工智能人们可以不断地去探索了解更多网络产品。人工智能的发展也促使当前社会向着创新形势的方向不断发展。该文基于大数据概念下的人工智能发展历程进行浅显探究,从当前人工智能发展的现状进行分析,探究当前时代下大数据和人工智能发展的创新策略。

关键词：新时代互联网人工智能大数据

1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐的制备及黏度和折光率的测定

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西安工程大学学报 2012年第1期26卷 41-44页

作者：王升泽侯海云黄银蓉西安工程大学环境与化学工程学院陕西西安710048

以N-甲基咪唑为原料,采用两步法和一锅法对离子液体[Emim]Ac进行制备,测定[Emim]Ac在25℃～55℃的黏度和折光率.结果表明,[Emim]Ac的黏度和折射均随温度的升高而下降.分别拟合[Emim]Ac的黏度与温度、折光率与温度的函数关系,拟合标准偏... 详细信息

以N-甲基咪唑为原料,采用两步法和一锅法对离子液体[Emim]Ac进行制备,测定[Emim]Ac在25℃～55℃的黏度和折光率.结果表明,[Emim]Ac的黏度和折射均随温度的升高而下降.分别拟合[Emim]Ac的黏度与温度、折光率与温度的函数关系,拟合标准偏差分别为0.003 9,0.000 2.

关键词：离子液体 [Emim]Ac 制备黏度折光率

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高职机电专业实训基地管理机制的探索与实践

教师 2015年第26期 101-102页

作者：严胜利李浩黄银蓉广安职业技术学院

针对高职实训基地普遍存在设备、经费、师资等方面的问题,本文以广安职业技术学院（以下简称“我院”）机电实训中心管理中存在的诸多问题作为分析对象,对实训中心的管理机制进行了探索与实践,构建了实训中心管理体系,实现了资源优化配... 详细信息

针对高职实训基地普遍存在设备、经费、师资等方面的问题,本文以广安职业技术学院（以下简称“我院”）机电实训中心管理中存在的诸多问题作为分析对象,对实训中心的管理机制进行了探索与实践,构建了实训中心管理体系,实现了资源优化配置、产教研的有机结合,提高了人才培养质量。

关键词：实训中心管理机制校企合作