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启发式动态规划在污水处理过程控制中的应用.pdf
控制理论与应用 Vo l. 30No. 7
第 30 卷第7 期
2013 年 7 月 Control Theory Applications Jul. 2013
DOI: 10.764l1CTA.2013.21083
启发式动态规划在污水处理过程控制中的应用
薄迎春1 ， 2↑，乔俊飞2
(1.中国石油大学(华东)信息与控制工程学院，山东青岛 266580; 2. 北京工业大学电子信息与控制工程学院，北京 1 (0124)
摘要:针对溶解氧及硝态氨浓度的跟踪控制问题，提出了一种基于回声状态网络的启发式动态规划控制方法，该
方法首先对当前策略进行评价，然后根据评价结果对当前策略进行调整，这个过程交替进行，直至发现最优的控制
策略.评价函数及控制策略的逼近均采用回声状态网络实现.为保证控制器的可用性，对控制器学习过程的参数选
择范围进行了分析.污水处理过程的控制实验表明，该方法能够显著提高系统控制的平稳性及控制精度.
关键词:启发式动态规划;污水处理;溶解氧;回声状态网络;收敛性
中图分类号:τP273
文献标识码:A
Application of heuristic dynamic programming to
wastewater treatment process control
1 1
BO Ying-chun ,2•, QIAO Jun-fei
(1. College of Infonnation and Control Engineering ,China University of Petroleum (East China) ,Qingdao Shandong 266580 ,China;
2. College ofElectronic and Control Engineering ,Beijing University ofTechonology,Beijing 100124,China)
Abstract: To control the dissolved oxygen concentration and nitrate concentration of wasterwater 仕eatment process
~呼凹， we propose a heuristic dynamic progr缸nming (HDP) method based on the echo state network (ESN).ηllS
scheme eva1uates the current policy, and then the HDP controller adjusts the cu町巳nt policy according to the eva1uation
results. 咀llS procedure is continued until the optima1 policy is found. Echo state networks 缸e adopted to approximat巳由e
eva1uation function and the optima1 policy. To ensure 由e availability of the HDP controller, we investigate the p缸ameter
ranges of the HDP controller. Experimental results indicate 由at the ESN-based HDP controller has advantages
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