引用本文:薄迎春,乔俊飞.启发式动态规划在污水处理过程控制中的应用[J].控制理论与应用,2013,30(7):828~833.[点击复制]
BO Ying-chun,QIAO Jun-fei.Application of heuristic dynamic programming to wastewater treatment process control[J].Control Theory and Technology,2013,30(7):828~833.[点击复制]
启发式动态规划在污水处理过程控制中的应用
Application of heuristic dynamic programming to wastewater treatment process control
摘要点击 2534  全文点击 1989  投稿时间：2012-10-20  修订日期：2013-02-17
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DOI编号  10.7641/CTA.2013.21083
  2013,30(7):828-833
中文关键词  启发式动态规划  污水处理  溶解氧  回声状态网络  收敛性
英文关键词  heuristic dynamical programming (HDP)  wastewater treatment  dissolved oxygen  echo state network  convergence
基金项目  国家自然科学基金重点资助项目(61034008); 北京市自然科学基金资助项目(4092010).
作者单位E-mail
薄迎春* 中国石油大学(华东) 信息与控制工程学院
北京工业大学 电子信息与控制工程学院 		boyingchun@sina.com 
乔俊飞 北京工业大学 电子信息与控制工程学院  
中文摘要
      针对溶解氧及硝态氮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.
英文摘要
      To control the dissolved oxygen concentration and nitrate concentration of wasterwater treatment process (WWTP), we propose a heuristic dynamic programming (HDP) method based on the echo state network (ESN). This scheme evaluates the current policy, and then the HDP controller adjusts the current policy according to the evaluation results. This procedure is continued until the optimal policy is found. Echo state networks are adopted to approximate the evaluation function and the optimal policy. To ensure the availability of the HDP controller, we investigate the parameter ranges of the HDP controller. Experimental results indicate that the ESN-based HDP controller has advantages over the PID controller in control stability and control precision.