Nieliniowy regulator predykcyjny w sterowaniu instalacją napowietrzającą

• Autorzy: Piotrowski R. , Mojsiewicz A.

Warianty tytułu

EN

Nonlinear model predictive controller for aeration system control

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Napowietrzanie ścieków to jeden z najważniejszych i najdroższych procesów biologicznego oczyszczania ścieków. Wzrost wymagań związanych ze stopniem oczyszczenia ścieków wymusza poszukiwanie nowych rozwiązań w zakresie technologii oraz w sterowaniu tymi procesami. W artykule zbudowano dynamiczny model instalacji napowietrzającej, a następnie zaprezentowano nowy sposób sterowania tym obiektem. Jako metodę wybrano technologię sterowania predykcyjnego. W badaniach symulacyjnych przedstawiono wyniki sterowania instalacją pracującą w oczyszczalni ścieków w Nowym Dworze Gdańskim.

EN

Aeration is an important and expensive activity that is carried out during wastewater treatment plant operation. New environmental policies and regulations enforce more efficient operation of the wastewater treatment plant. Aeration is used in different kind of plant operations. Biological processes carried out in wastewater treatment plant require the dissolved oxygen concentration to have sufficiently high level to maintain microorganisms in activated sludge. The paper presents design, implementation and simulation of a novel type of nonlinear model predictive controller for aeration system tracking in a wastewater treatment plant. The controller is applied to the wastewater treatment plant in Nowy Dwor Gdanski. The paper is divided into 6 sections. Section 1 contains a short introduction to the issues of this paper. The structure of the wastewater treatment plant in Nowy Dwor Gdanski and the aeration system are described in Section 2. Section 3 presents synthesis of the dynamical nonlinear model of the aeration system. A nonlinear model predictive controller is derived in Section 4. Simulation tests and discussion of the obtained results are described in Section 5. Section 6 concludes the paper.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie matematyczne; systemy dynamiczne; systemy nieliniowe; sterowanie predykcyjne; napowietrzanie; biologiczna oczyszczalnia ścieków

EN

mathematical modelling; dynamic systems; nonlinear systems; predictive control; aeration; biological wastewater treatment

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 57, nr 3
• Strony: 253--256
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., schem., wykr., wzor

Twórcy

autor

Piotrowski R.

autor

Mojsiewicz A.

• Politechnika gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, ul. Narutowicza 11/12, 80-23 Gdańsk,

Bibliografia

• [1] Dymaczewski Z., Oleszkiewicz J. A., Sozański M. M.: Poradnik eksploatatora oczyszczalni ścieków. PZITS, Poznań 1997.
• [2] Krawczyk W., Piotrowski R., Brdyś M. A., Chotkowski W.: Modelling and identification of aeration systems for model predictive control of dissolved oxygen–Swarzewo wastewater treatment plant case study. Proc. of the 10th IFAC Symposium on Computer Applications in Biotechnology, Cancun, June 04-06, 2007.
• [3] Łomotowski J., Szpindor A.: Nowoczesne systemy oczyszczania ścieków. Arkady, Warszawa 1999.
• [4] Miksch K., Sikora J.: Biotechnologia ścieków. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010.
• [5] Mueller J. A., Boyle W. C., Pöpel H. J.: Aeration: Principles and Practice. CRC Press, Boca Raton 2002.
• [6] Piotrowski R., Brdyś M. A., Konarczak K., Duzinkiewicz K., Chotkowski W.: Hierarchical dissolved oxygen control for activated sludge processes. Control Engineering Practice, Vol. 16 (2008), No 1, pp. 114-131.
• [7] Piotrowski R., Brdyś M. A., Miotke D.: Centralized dissolved oxygen tracking at wastewater treatment plant: Nowy Dwor Gdanski case study. Proc. of the 12th IFAC Symposium on Large Scale Systems: Theory and Applications, Villeneuve d’Ascq, July 11-14, 2010.
• [8] Tatjewski P.: Advanced control of industrial processes: struc-tures and algorithms. Springer-Verlag, London Limited 2007.