14、废水曝气与红外图像去噪技术研究

废水曝气与红外图像去噪技术研究

在当今的环保和图像处理领域，废水曝气控制和红外图像去噪是两个重要的研究方向。废水曝气对于污水处理的效率和质量至关重要，而红外图像去噪则能提升红外成像设备在复杂环境下的应用效果。下面将详细介绍这两个方面的相关技术和研究成果。

废水曝气系统的不变控制

废水生物处理技术要求曝气过程持续且不间断。为了提高废水曝气控制效率，研究人员提出了一种基于不变控制原理的方法。

• 控制对象与参数 ：生物废水处理系统中的曝气池被视为一阶控制对象。其输入为鼓风机容量 (L_{ab})（(m^3/min)），输出为溶解氧浓度 (C)（(g/m^3)），主要干扰为氧气消耗 (q)（(g/min)）。建模所用参数来自拉脱维亚的实际市政废水处理厂，具体如下：
  |参数|数值|
  | ---- | ---- |
  |曝气池容量 (Q)| (500 m^3/dn)|
  |设定溶解氧浓度 (C_0)| (2 g/m^3)|
  |可变负载 (q)| ((40 – 100) g/min)|
  |可变鼓风机容量 (L_{ab})| ((6 – 15) m^3/min)|

• 数学建模与仿真 ：利用拉普拉斯变换、过程叠加原理和扰动补偿原理，结合“Matlab”的“Simulink”子程序进行建模和仿真。仿真系统由闭环PID控制回路和开环预控制回路组成，具体结构如下：

  • 反馈控制回路 ：包含“氧气变送器”“输入”阶跃信号发生器、“PID控制”