1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

一切工业生产的目的都是为了获得合格的产品，于是质量控制成为所有控制的核心。为了实现良好的质量控制，必须对产品质量或与产品质量密切相关的重要过程量进行严格控制。然而，由于在线分析仪表（传感器）不仅价格昂贵，维护保养复杂，而且有些需要加以严格控制的重要过程参数还很难通过传感器在线得到[1]。

为了解决这类过程的控制问题，近年来，软测量技术得到了很大发展。软测量的基本思想是把自动控制理论与生产工艺过程知识有机结合起来，应用计算机技术，对于一些难于测量或暂时不能测量的重要变量（称之为主导变量，primary 如产品质），选择另外一些容易测量的变量（称之为辅助变量或二次变量如温度，压力，流量等），通过构成某种数学关系来推断和估计，以软件来代替硬件（传感器）功能。这类方法具有响应迅速，连续给出主导变量信息，且投资低，维护保养简单等优点[2]。

软测量是过程系统工程的分支学科。过程系统工程是在系统工程，化学工程，过程控制，计算数学，信息技术，计算机技术等学科的边缘上产生的一门综合性学科[3]。它以处理物料#8212;#8212;能量#8212;#8212;信息流的过程系统为研究对象，其核心功能是过程系统的组织，计划，协调，控制盒关了，目的是在总体上达到技术上级经济上的最优化[4]。软测量即分析来自单元设备乃至复杂过程的一系类测量数据，根据它们的运行特性确定待定的过程参数，为过程控制提供依据。软测量除了能估计主导变量，还可以估计一些反应特性的工艺参数[5]。

软测量系统一般是由实时数据库、基于opc的接口部分、软仪表和显示(或控制)输出[6]。由于软测量可以解决复杂工业过程中较难甚至无法由硬件获得的参数以及有较大之后的参数的测量和估计问题，同时可以保证精度，从而保证控制质量，且投入小，维护简单，软测量已在化工，食品，冶金等工业中有许多成功的应用，尤其在化工过程中的精馏塔产品质量控制问题上取得的一系类成果[7].[8]。用神经元网络建立软测量模型时，将辅助变量作为神经元网络的输入，主导变量作为输出，用大量系统历史数据进行训练，从而获得估计模型[9]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题主要解决的问题是：软测量在污水处理中的应用及效果。

研究途径：

近年来，环境保护事业的发展越来越受到人们的重视，其中污水处行业占有举足轻重的地位，而污水处理自动化目前在我国来说还算是薄弱环节。当今，由于经济的高速增长，水需求量在不断增加，但地球上的水资源却在萎缩。世界人口的持续增长，可利用的水资源特别是城市周围水资源污染等因素使得水资源缺乏，水污染已经成为各国面临的重要问题之一。水资源的缺乏将是21世纪人面临的最大挑战之一，如何更好地减少水污染，一级污水的回收利用，已经成为科学家们研究的课题。