基于改进粒子群优化算法的污水处理过程模拟及故障诊断新方法研究

基本信息
批准号:51308083
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:张晶
学科分类:
依托单位:大连大学
批准年份:2013
结题年份:2016
起止时间:2014-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:丁光辉,丁仕强,魏俊峰,唐俊逸,魏媛媛,逄薪蓉
关键词:
径向基函数神经网络污水处理改进粒子群优化算法过程模拟支持向量机回归
结项摘要

With global freshwater resources gradually exhausted and water pollution more serious, wastewater treatment has been paid more attention. Process simulating of wastewater treatment process is significant and valuable for ensuring the normal operation, improving the efficiency, and reducing the energy consumption as it can provide scientific idea and decision for monitoring, controlling and fault diagnosing of wastewater treatment process. Based on previous study, this project will optimize parameters of radial basis function neural network (RBFNN) and support vector machine (SVM) using improved particles swarm optimization (PSO), forming two novel algorithms, PSO-RBFNN and PSO-SVM. The performances of these two algorithms will be compared on simulating wastewater treatment process under steady state or unsteady state, in order to find out a better method for process simulating. Then variable importance and network structure of the built models will be analyzing using the Sensitivity Analysis, the Connection Weights method and the Network Interpretation Diagram method. After the important influent parameters and control parameters influencing the effluent were identified, these could provide scientific basis and technical support for the process control and fault diagnosis of wastewater treatment.

随着全球范围的淡水资源日益枯竭和水体污染问题的日益严峻,污水处理受到当今世界的普遍关注。污水处理过程模拟可为污水处理过程的监控和故障诊断提供科学思维和决策,对于保障污水处理过程的正常运行,提高处理效率,降低能耗具有重要的意义和实际应用价值。本项目在前期研究工作基础上,拟采用改进的粒子群优化算法(PSO)优化径向基函数神经网络(RBFNN)和支持向量机(SVM)的模型参数,并将改进后的PSO-RBFNN和PSO-SVM算法应用于稳态和非稳态污水处理过程模拟,探寻较优的污水处理过程模拟的新方法;应用灵敏度分析、连接权值法和网络图形法可进行变量重要性和网络结构的解释,考察和分析影响出水水质的重要进水参数和过程控制参数,为污水处理的过程控制和故障诊断提供科学依据和技术支持。

项目摘要

污水处理过程模拟可为污水处理过程的监控和故障诊断提供科学思维和决策,对于保障污水处理过程的正常运行,提高处理效率,降低能耗具有重要的意义和实际应用价值。本项目首先研究了典型污水处理工艺对印染废水的处理过程和效果,为过程模拟提供基础数据;其次构建了典型污水处理装置,并对典型污水处理装置内的流场进行了数值模拟,为污水处理过程的模拟和故障诊断提供基础;再次,在MATLAB 7.1平台上,采用非线形惯性权值调整策略、模糊惯性权值策略、随机惯性权值策略等方法对标准的粒子群优化算法(PSO)进行了改进;构建PSO-径向基函数神经网络(RBFNN)算法和PSO-支持向量机(SVM)算法,对典型污水处理工艺和污水处理厂的实际处理过程中的COD、BOD5、氨氮等水质指标进行了模拟,考察了PSO-RBFNN和PSO-SVR模型在适用范围、预测效果、样本要求、结果解释以及模型稳定性等方面的性能,并根据模拟结果对上述算法进行改进和完善,探讨污水处理过程模拟和故障诊断的新方法。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020
2

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

DOI:10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0538
发表时间:2019
3

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
4

拥堵路网交通流均衡分配模型

拥堵路网交通流均衡分配模型

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804030
发表时间:2019
5

自然灾难地居民风险知觉与旅游支持度的关系研究——以汶川大地震重灾区北川和都江堰为例

自然灾难地居民风险知觉与旅游支持度的关系研究——以汶川大地震重灾区北川和都江堰为例

DOI:10.12054/lydk.bisu.148
发表时间:2020

张晶的其他基金

批准号:21603125
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31701179
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40571126
批准年份:2005
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
批准号:11671166
批准年份:2016
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:31702203
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81302343
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71773103
批准年份:2017
资助金额:47.00
项目类别:面上项目
批准号:61304030
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81760486
批准年份:2017
资助金额:34.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:40801091
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81672151
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:40775076
批准年份:2007
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:61401235
批准年份:2014
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61902165
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40771171
批准年份:2007
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:81301163
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21407061
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81201261
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31071196
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:41471080
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:81371562
批准年份:2013
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:81370087
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:21505139
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81001387
批准年份:2010
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81502466
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11201166
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81701021
批准年份:2017
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21905064
批准年份:2019
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31600994
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71573156
批准年份:2015
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:20807007
批准年份:2008
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41575144
批准年份:2015
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:11001143
批准年份:2010
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41301125
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60863004
批准年份:2008
资助金额:23.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61562051
批准年份:2015
资助金额:37.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81071156
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:31200845
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81503392
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51509271
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71303200
批准年份:2013
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81100144
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30600320
批准年份:2006
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11326098
批准年份:2013
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目

相似国自然基金

1

基于粒子群优化的多目标智能算法及应用研究

批准号:61561001
批准年份:2015
负责人:高岳林
学科分类:F0113
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
2

基于改进D-S融合量子粒子群BP网络的水电机组振动故障诊断研究

批准号:51669006
批准年份:2016
负责人:程加堂
学科分类:E0904
资助金额:37.00
项目类别:地区科学基金项目
3

多模态粒子群优化算法研究

批准号:60803074
批准年份:2008
负责人:刘宇
学科分类:F06
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

活性污泥法污水处理过程智能优化控制新方法

批准号:60304012
批准年份:2003
负责人:乔俊飞
学科分类:F0302
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目