| 【中文题名】 | 人工神经网络在厌氧序批式反应器建模中的应用研究 |
| 【英文题名】 | Application Research on Artificial Neural Network in Anaerobic Sequencing Batch Reactor Model |
| 【学科专业】 | 计算机应用技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-10-23 |
| 【中关键词】 | 人工神经网络,ASBR反应器,动力学模型,厌氧生物,, |
| 【英关键词】 | ANN,ASBR,dynamics models,anaerobic biological, |
| 【分类导航】 | 环境科学、安全科学>废物处理与综合利用>一般性问题>废水的处理与利用>设备> |
| 【论文摘要】 | 在废水生物处理技术领域，各国学者相继开发了许多高效厌氧生物反应器，具有高效、稳定、节能等特点。其中厌氧序批式反应器(Anaerobic
Sequencing Batch Reactor，简称ASBR)是第三代高效厌氧生物反应器，具有结构简单、污泥停留时间长、运行成本低等优点。目前ASBR反应器已经广泛应用于处理低温低浓度生活污水、高浓度工业污水、含硫酸盐废水、有毒、难降解废水等，ASBR反应器作为厌氧生物处理领域内极有发展前景的工艺，近几年来成为厌氧反应器领域的研究热点。
与普通的连续流反应器相比，ASBR反应器是间歇运行、序批进料、具有高度非稳态运行特征的高速厌氧反应器，因此对自动控制程度和精度的要求较高。目前对于ASBR反应器运行参数的有效控制在很大程度上依赖于对生物反应器动力学的正确模拟。而由于生化反应及影响生化反应效果的运行参数的复杂性，导致传统的动力学模型预测出的结果往往与现实情况有较大误差。所以，为了能有效的控制ASBR反应器的运行参数，需要建立一种具有较高精度的数学模型。
人工神经网络模拟人类神经系统的结构，揭示数据样本中蕴含的非线性关系，具有良好的自适... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
11-15 |
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1.1 废水厌氧生物处理技术概述 |
11-12 |
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1.2 厌氧生物处理新工艺—厌氧序批式反应器 |
12-13 |
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1.2.1 废水生物处理领域中传统建模方法的局限性 |
12-13 |
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1.2.2 应用神经网络技术建立ASBR反应器数学模型的意义 |
13 |
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1.3 ANN在废水生物处理领域的研究与应用现状 |
13-14 |
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1.4 主要研究内容 |
14-15 |
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第二章 厌氧序批式反应器 |
15-22 |
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2.1 原理 |
15-16 |
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2.2 ASBR工艺的特点 |
16-17 |
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2.3 影响ASBR运行的因素 |
17-19 |
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2.4 ASBR反应器中的性能参数 |
19-20 |
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2.5 ASBR处理有机废水废物 |
20-22 |
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第三章 人工神经网络 |
22-39 |
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3.1 人工神经网络简介 |
22-25 |
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3.1.1 神经网络的概念 |
22-23 |
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3.1.2 神经网络的发展 |
23 |
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3.1.3 人工神经网络的特点 |
23-24 |
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3.1.4 人工神经网络模型 |
24-25 |
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3.2 反向传播(BP)网络及其学习算法 |
25-34 |
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3.2.1 BP网络的结构 |
25-27 |
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3.2.2 BP算法 |
27-31 |
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3.2.3 误差反向传播的流程与图形解释 |
31-32 |
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3.2.4 BP网络的不足及改进 |
32-34 |
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3.3 MATLAB与人工神经网络工具箱 |
34-39 |
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3.3.1 MATLAB简介 |
34-35 |
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3.3.2 神经网络工具箱函数 |
35-38 |
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3.3.3 MATLAB中BP网络的训练过程 |
38-39 |
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第四章 厌氧序批式反应器建模预测系统的分析与设计 |
39-49 |
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4.1 基于反应机理的厌氧序批式反应器动力学模型 |
39-43 |
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4.1.1 数学模型的建立 |
39-43 |
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4.1.2 模型的实现 |
43 |
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4.2 基于BP网络的厌氧序批式反应器神经网络模型 |
43-49 |
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4.2.1 BP网络设计 |
43-46 |
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4.2.2 基于BP网络的厌氧序批序批式反应器预测模型 |
46-47 |
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4.2.3 BP网络程序设计的MATLAB实现 |
47-49 |
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第五章 厌氧序批式反应器建模预测的仿真实验和结果分析 |
49-65 |
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5.1 实验一: 基于BP网络对ASBR出水COD预测 |
49-55 |
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5.2 实验二: 基于BP网络对ASBR出水ALK预测 |
55-59 |
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5.3 实验三: 基于不同性能参数的BP网络的预测 |
59-61 |
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5.4 实验四: 动力学模型对ASBR出水COD的预测 |
61-65 |
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5.4.1 动力学参数的估计 |
62 |
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5.4.2 动力学模型对ASBR反应器实际运行的预测 |
62-65 |
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第六章 结束语 |
65-66 |
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参考文献 |
66-69 |
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致谢 |
69-70 |
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攻读学位期间发表的学术论文目录 |
70-71 |
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符号说明 |
71-72 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.388012 |
