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随着城镇化进程的加快，小城镇污水处理工艺的研究越来越受到重视。由于传统城市污水处理设施投资高、运行能耗高，运行管理较复杂，不能适应小城镇污水水质和水量复杂多变等特点，而且小城镇经济欠发达，能源短缺，专业技术人员缺乏，对污水处理设施的运行管理基本停留在粗放的人工手动操作层面上，或者沿用大中型污水处理厂的自动控制系统，不能适应小城镇污水处理工艺的特点，从而造成了污水处理设施运行费用较高、出水难以达标排放、污水处理系统难以稳定运行和难以实现综合管理等问题。因此开发一种适合小城镇污水处理系统的智能控制系统，提高小城镇污水处理厂运行管理的自动化水平的研究势在必行。 论文在分析大量文献资料的基础上，以某示范工程的中试装置为试验基础，通过分析试验结果，总结SBBR工艺中溶解氧的变化规律，决定采用溶解氧作为控制参数。通过分析控制过程中溶解氧的变化特点，把模糊自适应PID溶解氧控制系统引入到一体化生物生态协同污水处理系统的溶解氧控制过程中。通过理论研究和现场操作经验等途径，获得模糊控制规则，建立了模糊控制规则表，并在计算机上对传统的PID溶解氧控制系统和模糊自适应PID溶解氧控制系统进行了仿真研究。通过构建中试装置的溶解氧自动控制系统，采用罗克韦尔的小型PLC作控制器，利用MATLAB软件离线生成模糊自适应PID溶解氧控制ΔKp、ΔKI、ΔKD表，编程实现了基于DO的模糊自适应PID控制系统，给出了关键部分的梯形图程序。 研究表明在一体化生物生态协同处理的生物单元SBBR反应器中，溶解氧的变化作为反应的结束条件是可行的。通过MATLAB软件仿真研究发现，与传统的PID控制相比，模糊自适应PID控制系统上升时间缩短了37秒、调节时间缩短了95秒、超调量减小了3.5％，减小控制过程中DO的波动。通过PLC实现的模糊自适应PID控制系统的运行结果发现，溶解氧变化过程符合模糊自适应PID控制规律。