一种切换信号故障下的污水处理系统的滤波估计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种切换信号故障下的污水处理系统的滤波估计方法，利用正切换系统建模污水处理系统的污水处理过程，设计了污水处理系统的事件触发滤波器，估计了污水处理系统的执行模和运行状态。首先，通过对污水处理系统进行数据采集，建立污水处理的正切换系统模型。其次，设计污水处理系统的事件触发滤波器。然后，构造执行模误差评估函数，估计切换信号故障下的事件触发滤波器的执行模。与现有污水处理系统的滤波估计技术相比，本发明专利技术方法可有效的解决污水处理系统的切换信号故障时的系统运行状态和执行模的估计问题，避免污水处理过程中切换信号故障时的系统不稳定运行和高能耗现象，使污水处理系统安全平稳运行。使污水处理系统安全平稳运行。使污水处理系统安全平稳运行。

【技术实现步骤摘要】
一种切换信号故障下的污水处理系统的滤波估计方法


[0001]本专利技术属于污水处理系统的滤波估计方法领域，具体涉及一种切换信号故障下的污水处理系统的滤波估计方法。

技术介绍

[0002]水是人类生存和发展的重要物质之一，主要体现在人体的新陈代谢和工业生产等方面。而随着城镇化水平和工业化水平的不断提高，对淡水资源的需求与日俱增，自然地，污水量也随着淡水需求量的增长而增长。我国的污水主要包括生产污水、生活污水和被污染的雨水三类，其中，生产污水可分为工业污水、农业污水及医疗污水，工业污水为主要部分。如图1所示，对于污水处理问题，通常采用两级处理方案，一级处理在初沉池中进行，主要去除泥沙等不易溶于水的悬浮固体污染物；二级处理在二沉池中进行，主要去除污水中的有机污染物；但对于含有生活污水等含有虫卵等污染物的污水还需要进行加氯消毒等深度处理，以达到不影响生态环境的效果。目前生产污水中的工业污水和生活污水处理为污水处理行业重点处理对象。生产污水中的重金属、有毒化合物等严重影响着水体环境。生活污水主要指人类生活所产生的污水，由于此类污水中含有硫、磷等有机污染物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种切换信号故障下的污水处理系统的滤波估计方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、建立污水处理系统状态空间模型；步骤2、设计污水处理系统的事件触发滤波器；步骤3、估计切换信号故障下的事件触发滤波器的执行模。2.根据权利要求1所述的一种切换信号故障下的污水处理系统的滤波估计方法，其特征在于步骤1具体如下：通过采集污水处理系统的各水量数据，建立污水处理系统状态空间模型：x(k+1)＝A
σ(k)
x(k)+B
σ(k)
ω(k)y(k)＝C
σ(k)
x(k)+D
σ(k)
ω(k)z(k)＝E
σ(k)
x(k)+F
σ(k)
ω(k)其中σ(k)表示污水处理系统的切换信号，控制污水处理系统的运行模式，通常由忙时模式和闲时模式组成；代表污水处理系统的各二沉池的水量，n表示污水处理系统的二沉池的个数；表示在k时刻的对污水处理系统的第σ(k)个子单元产生影响的变量，如，污水处理系统的二沉池的pH值、温度、溶氧量等对污水处理系统的污水处理过程产生影响的外部环境变量，m代表的外部环境变量的个数；表示在k时刻的对污水处理系统的测量的输出；表示在k时刻的对污水处理系统的运行状态的估计输出；和表示适当维度的系统矩阵，可由实际污水处理过程采集得到；对于每个σ(k)∈S都有得到；对于每个σ(k)∈S都有表示矩阵A
σ(k)
,B
σ(k)
中所有元素都是非负；σ(k):[0,∞)
→
S1＝{1,2,...,N}是依赖于切换点k
l
的函数，是系统的切换信号；记σ(k)＝i,i∈S1，则有A
σ(k)
＝A
i
,B
σ(k)
＝B
i
；分别表示n维向量和n
×
n维欧氏矩阵空间。3.根据权利要求2所述的一种切换信号故障下的污水处理系统的滤波估计方法，其特征在于步骤2具体如下：建立污水处理系统的事件触发控框架‖e
y
(k)‖1＞β‖y(k)‖1,k∈[k'
t
,k'
t+1
)其中常量β＞0,e
y
(k)是采样误差，(k)是采样误差，为有效的采样输出；||
·
||1为针对向量的取1范数运算符，满足y
l
(k)是y(k)的第l个元素；k'
t
为第t次事件触发的时刻。4.根据权利要求3所述的一种切换信号故障下的污水处理系统的滤波估计方法，其特征在于步骤3具体如下：步骤3.1设计事件触发滤波器为步骤3.1设计事件触发滤波器为其中其中为第次切换的时刻，次切换的时刻，和是待设计第σ
f
(k)个子系统的事件触发滤波器的增益矩
阵；σ
f
(k)为污水处理系统的切换信号；步骤3.2设计污水处理系统的状态观测器为其中，为对系统状态x(k)的第种估计，种估计，是待设计的第个观测器的增益矩阵；令可建立观测误差系统为则其中，当...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊锋，黄梦醒，冯思玲，毋媛媛，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：