【案例分享】基于模型的控制和PID控制的区别（二）

【自从2002年George Lee首先提出“精确曝气”这个概念以来，市场褒贬不一，主要原因是大部分“精确曝气”项目最终都不成功。为此我们分享一些成功案例，以证明George的想法是能实现的，同时分析不成功的原因，欢迎大家一起讨论，共同推进精确曝气技术的发展。】

目前市场上的精确曝气项目大都采用PID控制或类似技术，完全忽视了活性污泥的内在规律，仅仅用简单的控制逻辑，在DO过低时调高鼓风机风量，在DO过高时调低鼓风机风量，但因为调节效果有一定的延迟，实际DO值会一直在过高和过低之间不断震荡。

下图说明了杰尔GPAC系统和PID控制的区别。橘线为基于之前分享过的杰尔GPAC控制效果，蓝线为理论上PID控制的效果。

GPAC系统基于活性污泥模型，根据当前进水水质，预测15分钟后曝气池的水质变化，相应调节鼓风机的风量和阀门开度，每15分钟调节一次，在系统重启后通过3次调节就能把DO稳定控制，整个过程的控制精度在92%以上。

PID控制技术根据当前DO值去调节鼓风机风量和阀门开度，而这个DO当前值反映的是15分钟前的调节结果，所以DO值会一直在过高和过低之间不断波动，即使能稳定控制，控制精度也不会太高，一般低于75%。在大部分污水处理厂，进水水质和水量都是不断变化的，那PID控制效果不是上下震荡，而是上下发散，最终无法稳定控制。

还需要强调的是，PID控制系统时刻都在调节，鼓风机和阀门的调节频率比杰尔GPAC系统高出至少15倍，相应的鼓风机、阀门和阀门驱动器的使用寿命也降低了至少90%。PID控制不仅没有控制效果，而且大大增加了运行成本。