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现有活性污泥法污水处理系统控制是针对一些可直接测量的物理化学指标进行的，这些指标往往不能直接表征系统或过程状况，因此基于这些指标的直接控制也就带有盲目性。活性污泥是降解污染物的主体，只有将这种污泥降解底物过程以及污泥活性等信息作为依据，才能做到该系统准确控制，才能对污泥活性的各种扰动做出准确、及时的应对。
通过详细的实验，分析了常用传感器(pH、DO、ORP、电导率等)所蕴含的活性污泥降解底物过程和降解活性信息。数据分析表明，每种传感器都能部分地反映相关信息，并且其适用情况和表达的重点各有不同。
活性污泥呼吸速率在降解底物过程和降解活性的表达上具有十分重要的意义。通过对呼吸速率测定原理的详细探讨，建立了呼吸速率软测量模型。通过这种软测量方法，实现了呼吸速率的在线测量，在此基础上也实现了底物浓度BOD的在线软测量。
研究表明，各种传感信息所构成的关联能够反映出活性污泥系统的过程信息，结合呼吸速率，底物浓度BOD的软测量信息，可以准确判断反应终点，根掘微生物的需要恰当地控制曝气流量，实现其他一些应急状况的控制。
针对序批式活性污泥法(SBR)，建立了模糊控制模型，采用模糊规则实现信息的关联。通过对几种不同控制策略的实验分析，我们可以清楚地看到基于微生物活性控制策略的优越性。
另外，根据我们的研究和控制要求，建立自动控制及数据采集实验平台。该实验平台的整体结构设计具有较强的柔性化特点；硬件上采用IPC工控机和PCL系列A／D、D／A板卡，满足了高实时性、高精确性、连续工作、快速响应等要求：软件上充分利用Matlab／Simulink强大的数据处理和建模能力，建立实时软测量模型和控制模型，以上的研究都是在此平台上进行。