刘　波，郑尚志

（巢湖学院　信息工程学院，安徽　巢湖　238000）



基于模糊预测控制的藻类培养环境下PH值的检测控制研究

刘波，郑尚志

（巢湖学院信息工程学院，安徽巢湖238000）

摘要：藻类的生长与培养环境中水体的pH关系密切，然而藻液pH的控制问题一直是藻类生长环境控制方面的难题，传统PID法控制效果不理想，神经网络控制算法过于复杂.针对这一情况，提出了藻类培养环境下pH值的模糊预测控制这一算法.该算法首先对pH中和过程采用T-S模糊模型建模，再在每一采样时刻对该过程进行局部动态线性化，得到系统的线性化模型，再用广义模糊预测控制算法进行控制.仿真结果表明模糊预测控制算法能够有效提高藻液pH检测控制的精准度.

关键词：PH中和过程；T-S模型；模糊预测控制；藻类培养

藻类的生长与培养环境中水体的pH关系密切，然而pH中和过程是具有严重非线性和大滞后的复杂过程，其控制问题一直是藻类生长环境控制方面的难题，原因在于pH中和曲线的严重非线性、pH反应的滞后性以及外部干扰的复杂性［2］［3］.

在目前的藻类培养环境的pH检测控制方案中，PID控制是基于精确数学模型的传统算法，对于pH检测控制系统一般先分段线性化，然后在每个分段上采用PID控制，因此难以达到很好的控制效果［3］；神经网络控制算法虽然具有非线性映射和自学习功能，更能适应pH检测控制系统参数的时变性描述，但算法比较复杂，在藻类培养环境的控制系统，比如光生物反应器等应用场合难以实现；……