基于动力学与混合核函数LS-SVM的厌氧发酵产气量预测模型研究

作者：汤占军; 刘萍兰; 蒋鹏程; 周盛山; 蔡珊珊

来源：安全与环境学报, 2020, 20(01): 277-282.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2019.0290

• 环境工程学
• 厌氧发酵
• 灰色关联分析
• 混合核函数
• LS-SVM模型
• 微生物动力学
• 产气量预测

利用农业生产中产生的牲畜粪便牛粪和秸秆进行厌氧发酵试验,以产气量为参考指标,研究牛粪和秸秆厌氧发酵的产气量预测模型。试验过程中测量发酵物的氧化还原电位(ORP)、p H值、挥发性脂肪酸(VFA)、氨氮含量、化学需氧量(COD)、电导率及产气量,并用灰色关联分析法筛选出与产气量关联较强的参数,将筛选出的参数作为多项式核函数和高斯径向基核函数构建的混合核函数LS-SVM模型的输入量,训练出预测能力较强的混合核函数LS-SVM模型,然后在混合核函数LS-SVM模型中融入微生物动力学构建产气量预测模型,并用验证集验证模型性能。仿真结果表明,筛选得到关联较强的参数为ORP、p H值、VFA、氨氮含量;融入动力学的混合核函数LS-SVM模型与混合核函数LS-SVM模型相比,产气量的预测更准确,误差更小,最小误差减少了近一个数量级,试验证明该模型有效。

• 单位
  昆明理工大学; 自动化学院