CN116693017A - 一种基于模糊pid的投药量控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于模糊PID的投药量控制系统，包括药剂添加组件，包括连通药剂贮存罐和待加药设备的一个或多个加药计量泵，药剂添加组件用于向待加药设备提供药剂，每个加药计量泵对应连接调节装置，调节装置用于调整加药计量泵的投药量，待加药设备包括预沉池、管道混合器、配水井、反应池和沉淀池中的一种或多种；传感器，设置于待加药设备的出口处，传感器用于检测矿井水加药处理后的浊度；模糊PID控制器，与传感器和调节装置连接，模糊PID控制器用于通过模糊PID算法计算加药量，并根据加药量调整调节装置的控制量。根据本发明的方案，解决了矿井水处理过程中的投药量控制过程精确度和稳定性较差的问题。

Description

一种基于模糊PID的投药量控制系统

技术领域

本发明一般地涉及自动控制技术领域。更具体地，本发明涉及一种基于模糊PID的投药量控制系统。

背景技术

目前各地区饮用水普遍被程度不等的污染，水质比较差。但各地区自然环境不同，可能存在的污染源不同，使得技术人员对水质的准确检测，加药量的控制标准也不一样，研究困难。很长一段时间，部分水厂对于加药控制的手段主要为手动控制，通过工人长期积累的经验和长期锻炼的技术，进行手动加药。而手动加药量控制，主要有经验法、烧杯实验法等几种。其中，烧杯实验法在上世纪八十年代开始广泛应用到水厂当中，主要通过对即将进入混凝沉淀池的源水做不同药量投加的对比烧杯实验，并记录下得到所需浊度时的药量作为最佳投药量，然后根据该药量来进行实际投加。

目前，比较先进的水处理技术包括了循环过滤、海水反渗透淡化和臭氧化等。而且世界许多国家开始提高水质标准，尤其是针对消毒剂、微生物等对人体机能具有危害性的污染物，进行有针对性的处理。目前常规饮用水处理工艺与国外水厂的工艺差距不大。

加药量控制技术的目的是保证出水水质达标的前提下，实现混凝剂的最优投加，通过减少不必要的药液消耗，大大节约制水成本。当原水流量、水质等因素发生变化时，该技术能及时调整混凝剂投加量达到最佳，保证混凝效果。

矿井水多数为悬浮物矿井水，悬浮物矿井水普遍采用混凝沉淀的方法。混凝处理的效果很大程度上决定于混凝剂的性能，混凝剂要优选那些温度适应性强、PH适应范围广、效果佳、价格低廉的品种。例如可以采用的混凝剂为碱式氯化铝(PAM)、聚丙烯酞胺(PAC)。针对目前大多数矿井水处理系统主要为分散管理、手动操作生产方式，管理人员只能是按经验或实验确定混凝剂的投加量，不仅造成药剂浪费而且净化水的水质也得不到保证。常规PID控制器是过程控制中应用最广泛的控制器，它具有简单、稳定性好、可靠性高的特点，然而常规PID不能在线率定参数，并且对于难以建立数学模型、非线性、大滞后和时变的系统不能很好的控制。

基于此，如何有效提升矿井水处理过程中的投药量控制的准确性对于促进产业发展具有重要意义。

发明内容

为解决上述一个或多个技术问题，本发明提出通过在常规的PID控制中加入模糊控制，从而实现对加药量的精准控制，在实现供水质量以及生产效率提高的同时，帮助水厂实现现代化的管理，最终实现企业经济利润的提高。

为此，本发明提供了一种基于模糊PID的投药量控制系统，包括：药剂添加组件，包括连通药剂贮存罐和待加药设备的一个或多个加药计量泵，所述加药计量泵用于向所述待加药设备提供药剂，每个加药计量泵对应连接调节装置，所述调节装置用于调整所述加药计量泵的投药量，所述待加药设备包括预沉池、管道混合器、配水井、反应池和沉淀池中的一种或多种；传感器，设置于待加药设备的出口处，所述传感器用于检测矿井水加药处理后的浊度；模糊PID控制器，与所述传感器和所述调节装置连接，所述模糊PID控制器用于通过模糊PID算法计算加药量，并根据所述加药量调整所述调节装置的控制量。

在一个实施例中，所述药剂添加组件包括第一加药计量泵和第二加药计量泵，所述第一加药计量泵用于向管道混合器中进行泵药，所述第二加药计量泵用于向配水井进行泵药操作。

在一个实施例中，所述第一加药计量泵用于向所述管道混合器加入混凝剂，所述第二加药计量泵用于向所述配水井中加入助凝剂。

在一个实施例中，所述传感器包括光脉动传感器，所述光脉动传感器安装于反应池中，所述光脉动传感器用于检测出反映颗粒聚集状态的检测参数R，将检测到的检测参数R传送到所述模糊PID控制器。

在一个实施例中，所述传感器还包括浊度计，所述浊度计设置于沉淀池处，所述浊度计用于检测沉淀后矿井水的浊度信号，所述浊度计与所述模糊PID控制器连接，所述浊度计还用于将检测的沉淀后浊度信号发送至所述模糊PID控制器。

在一个实施例中，所述模糊PID控制器用于：确定给定浊度目标值；获取当前时刻的浊度的采样值；计算浊度和浊度反馈的偏差e(k)和偏差变化率ec(k)；根据所述偏差e(k)和偏差变化率ec(k)进行模糊处理，输出PID参数值；计算当前PID参数值，并根据所述当前PID参数值输出控制量。

在一个实施例中，所述传感器还包括温度传感器、流量传感器和PH值检测器，所述模糊PID控制器还用于根据实时监测的矿井水浊度、流量、pH和温度，并利用历史数据，通过曼哈顿距离找到对应的加药量。

在一个实施例中，所述药剂添加组件中还包括压力传感器和压力表，所述压力表用于显示传输压力，所述压力传感器与所述模糊PID控制器连接。

在一个实施例中，投药量控制系统还包括：无线通信电路，分别与所述模糊PID控制器和外部除氟、除盐投药控制系统连接，所述无线通信电路用于为所述除氟、除盐投药控制系统提供前量支撑。

在一个实施例中，所述调节装置包括变频器。

通过本发明的方案，可以在矿井水处理自动投药控制装置中设计模糊PID控制器，适用于对非线性、大滞后的系统的有效控制，并且能够显著提高控制精度，保证矿井水处理自动投药控制中的最佳投药量控制。进一步，还可以通过对温度、流量和PH等的进行综合控制，从而有效提升矿井水处理过程中的投药准确性。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是示意性示出根据本发明的实施例的投药量控制系统的结构示意图；

图2是示意性示出根据本发明的实施例的投药量控制系统的工作原理的示意图；

图3是示意性示出其中应用本发明的实施例的矿井水处理过程中投药量控制系统的设置位置的工作原理的示意图；

图4是示意性示出其中应用本发明的实施例的投药量控制系统的工作原理的示意图；

图5是示意性示出根据本发明的另一实施例的投药量控制系统的工作原理的示意图；

图6是示意性示出根据本发明的又一实施例的投药量控制系统的工作原理的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图来详细描述本发明的具体实施方式。

图1是示意性示出根据本发明的实施例的投药量控制系统的结构示意图。图2是示意性示出根据本发明的实施例的投药量控制系统的工作原理的示意图。

如图1和图2所示，该基于模糊PID的投药量控制系统包括依次设置的原水池、药剂添加组件、传感器和模糊PID控制器。其中药剂添加组件可以包括连通药剂贮存罐和待加药设备的一个或多个加药计量泵，上述加药计量泵用于向待加药设备提供药剂，每个加药计量泵对应连接调节装置，上述调节装置用于调整加药计量泵的投药量。待加药设备包括预沉池、管道混合器、配水井、反应池和沉淀池中的一种或多种。

管道混合器与加药计量泵连接，用于将药品与矿井水混合，以实现加药过程。调节装置包括传感器、控制器和变频器，传感器设置于反应池中，用于采样反应池中的浊度等，变频器与加药计量泵连接，变频器用于控制药品计量泵的泵药速度以控制加药量，控制器与传感器和变频器连接，用于根据采样的浊度信息控制加药计量泵的加药量。

例如可以向管道混合器和配水井中进行加药，从而实现多级加药处理过程。在一些实施例中，第一加药计量泵用于向上述管道混合器重加入混凝剂。第二加药计量泵用于向上述配水井中加入助凝剂。

在单回路控制系统中，原水经过预沉池初步沉淀后，通过计量泵加入混凝剂——聚合氯化铝(PAC)，经过管道混合后进入配水井，在配水井中加入助凝剂——聚丙烯酞胺(PAId)。

传感器可以设置于待加药设备的出口处，上述传感器用于检测矿井水加药处理后的浊度。在一些实施例中，将光脉动传感器安装于待加药设备的出口处(例如在反应池中取水样)，可以检测出反映颗粒聚集状态的检测参数R，将检测到的检测参数R传送到模糊PID控制器以进行投药量控制。该装置将R值与设定值进行比较，按其差值的大小和符号，调节其输出值，并将输出值转化为4-20mA标准信号传送给变频器。由变频器根据该信号自动改变隔膜计量泵的电机转速，从而自动调节混凝剂投药量的大小。

模糊PID控制器可以与传感器和调节装置连接，上述模糊PID控制器用于通过模糊PID算法计算加药量，并根据加药量调整调节装置的控制量。在一些实施例中，上述调节装置可以包括变频器，模糊PID控制器可以通过模糊PID算法计算加药量，并实现对变频器的控制，从而调整加药计量泵的电机转速，实现投药量的控制。

图3是示意性示出其中应用本发明的实施例的矿井水处理过程中投药量控制系统的设置位置的工作原理示意图。图4是示意性示出其中应用本发明的实施例的投药量控制系统的工作原理的示意图。

如图3所示，药剂添加组件包括第一加药计量泵和第二加药计量泵，第一加药计量泵用于向管道混合器中进行泵药，第二加药计量泵用于向配水井进行泵药操作。在一些实施例中，上述第一加药计量泵用于向管道混合器加入混凝剂，第二加药计量泵用于向配水井中加入助凝剂。与之相对应地，第一加药计量泵对应设置有第一变频器，第二加药计量泵对应设置有第二变频器。

在一些实施例中，上述传感器包括光脉动传感器，光脉动传感器安装于反应池中，上述光脉动传感器用于检测出反映颗粒聚集状态的检测参数R，将检测到的检测参数R传送到模糊PID控制器。光脉动传感器用于检测整个水处理流程中反应池处的水的浊度情况，并将其反馈给模糊PID控制器。模糊PID控制器将根据检测的浊度情况调节变频器的输出，从而分别控制第一加药计量泵和第二加药计量泵的电机转速，以分别调整投药量。可以理解的是模糊PID控制器在分别对第一加药计量泵和第二加药计量泵分别进行调控时，可以分别对第一加药计量泵和第二加药计量泵设置不同的权重，从而控制第一变频器和第二变频器输出不同的控制信号，实现对第一加药计量泵和第二加药计量泵的不同程度的控制。

在本方案中，沉淀池的出水池度值r’(光脉动检测值R与沉淀后水浊度值r’呈现较好的相关性，且有相同的变化趋势，即随着R值的增大，沉淀后水浊度值r’减小)是控制系统的最终目标值。沉淀池的出水浊度值r’作为主回路参数与光脉动检测值R作为副回路参数，构成串级控制系统。在此系统中，沉淀后水的浊度值由浊度计检测并送给投药自动控制装量，投药自动控制装量将该浊度值r’与事先输入的浊度设定值r进行比较，接差值的大小和符号，自动调整副回路中光脉动设定值，在该系统中，一方面副回路具有同单回路控制系统相同的功能，可以迅速响应各种干扰的影响，对混凝剂投加量做出及时调节；另一方面主回路的存在可以自动调节由多种因素造成的光脉动设定值同实际要求值的偏差，使控制更加精确可靠，也避免了直接以沉淀后水浊度值控制投药量时存在的大滞后问题。根据一般的制水要求，只要保证沉淀水浊度值在一定范围即能保证净水效果，因而要使加药处于最佳状态应使沉淀池的出水浊度值始终保持在设定值以上，如果沉淀池的出水浊度低于设定值，反映投药过量运行不经济；沉淀池的出水浊度高于设定值，表示加药量过低，不满足净水过程要求。因此，这是一个具有一定自适应能力的控制系统，它既可以对各种干扰的影响迅速作出反应，又可以对各种偏差和漂移进行自动修正提高了控制精度，从而保证了系统的控制质量。

即本方案包括三种并行的方案，第一、通过R值来调整投药量；第二、通过r’值来调整投药量；第三、通过R值和r’值一起来调整投药量。

本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

如图4所示，上述模糊PID控制器可以是模糊控制器和PID控制器的结合。以单回路控制过程为例，利用模糊推理判断的思想，根据不同的偏差e、偏差变化率ec对PID的参数Kp，Ki、Kd进行在线自率定，传统PID控制器在获得新的Kp，Ki、Kd后对控制对象输出控制量。

模糊PID控制器就是找出在不同时刻PID三个参数与e和e_c之间的模糊关系，在运行中通过不断检测e和e_c，根据模糊控制原理来对三个参数进行在线修改，以满足不同e和e_c。对控制参数的不同要求，而使被控对象有良好的动、静态性能。被控过程对参数Kp、Ki、Kd的率定要求如下：

(1)当偏差e较大时，为了加快系统的响应速度，应取较大的Kp，同时为了避免出于开始时偏差e的瞬时变大可能出现的微分过饱和而使控制作用超出许可的范围，应取较小的Kd；同时为了防止系统响应出现较大的超调，产生积分饱和，应对积分作用加以限制，通常取Ki＝0，去掉积分作用。

(2)当e和e_c处于中等大小时，为使系统响应具有较小的超调，Kp应取的小一些，Ki的取值要适当，这种情况Kd的取值对系统响应的影响较大，取值要大小适中，以保证系统响应速度。

(3)当e较小即接近于设定值时，为使系统有良好的稳态性能，应增加Kp和Ki的取值，同时为避免系统在设定值附近出现振荡，并考虑系统的抗干扰性能，Kd的取值是相当重要的。一般是当e_c较小时，Kd可取大些；当e_c较大时，Kd应取小些。

(4)偏差变化量e_c的大小表明偏差变化的速率，e_c值且越大，Kp的取值越小，Ki的取值越大。

串级模糊PID控制系统中，主参数为浊度值和反馈浊度值的偏差e和偏差变化率e_c(该系统中可以是模糊PID控制器的输入量R值和反馈R值的偏差e和偏差变化率e_c)，输出量同样为PID参数的修正量△K_p、△K_i、△K_d。对于该模糊PID控制器，它们语言变量、基本论域、模糊子集、模糊论域及量化因子如下表1所示。

表1

从图4中所示出的模糊PID控制器的结构可知，它属于二维输入三维输出的模糊控制系统，输入分别为E和EC，而输出分别为PID的三个调节参数K_P、K_I、K_D，在获得了三者的调整规则模型后，接下来的工作即是根据模糊理论进行算法合成，求得相应的K_P、K_I、K_D三个控制表。

以上结合图4中矿井水处理工艺中的投药量控制系统设置对本发明的方案进行了详细说明，接下来将结合另一实施方式阐述本发明的方案。

图5是示意性示出根据本发明的另一实施例的投药量控制系统的工作原理示意图。

如图5所示，传感器还包括浊度计。在一些实施例中，可以将浊度计设置于沉淀池处，上述浊度计用于检测沉淀后矿井水的浊度信号，浊度计与模糊PID控制器连接，上述浊度计用于将检测的沉淀后浊度信号发送至模糊PID控制器，从而使得控制器根据水的浊度值变化调整加药量的设定值。

将浊度计与上述模糊PID控制器连接，模糊PID控制器可以用于：

S1、确定给定浊度目标值。

S2、获取当前时刻的浊度的采样值。

S3、计算浊度和浊度反馈的偏差e(k)和偏差变化率ec(k)。

S4、根据上述偏差e(k)和偏差变化率ec(k)进行模糊处理，输出PID参数值。

S5、计算当前PID参数值，并根据当前PID参数值输出控制量。

以上内容中说明了包含浊度计的串级控制系统。对于串级控制系统的设计主要是主、副参数的选择和主、副回路的设计以及主、副回路关系的考虑。主回路是一个定值控制系统，对于主参数的选择和主回路的设计，基本上可以按照上述单回路控制系统的设计原则进行。凡直接或间接与生产过程运行性能密切相关并可直接测量的工艺参数均可选择作主参数。可以选用质量指标作为主参数，也可以应选用一个与产品质量有单值函数关系的参数作为主参数。另外，对于选用的主参数必须具有足够的灵敏度，并符合工艺过程的合理性。

综上，串级模糊PID控制的基本方案为：

主回路：沉淀池出口浊度值一光脉动检测值控制回路；

副回路：光脉动检测值一计量泵转速控制回路；

主参数：检测到的浊度值；

副参数：光脉动检测值；

主调节器：模糊PID控制器；

副调节器：PID控制器；

主检测器：浊度计；

副检测器：光脉动传感器；

执行器：变频器、计量泵。

在上述串级模糊PID控制系统中，主参数为浊度值和反馈浊度值的偏差e和偏差变化率ec，输出量同样为PID参数的修正量ΔKp、ΔKi、ΔKd。对于该模糊PID控制器。

控制系统中，副回路PID控制器可以采用增量式PID算法，副参数为光脉动检测值，副回路中被控对象PID的初始值由Ziegler-Nichol率定得到。

串级系统的率定比单回路复杂。这是由于两个调节器串在一起工作，各回路之间相联系，相互影响。改变主、副调节器中的任何一个率定参数，对主、副回路的过渡过程都有影响，这种影响程度取决于主、副对象的动态特性、而且待率定的参数比单回路多，因此，串级系统的参数率定必然比较困难和繁琐。

串级控制系统的参数率定方法可以采用试凑法、两步率定法和一步率定法。两步法就是在主、副回路都闭合的情况下，按单回路系统方法各率定一次副回路和主回路，然后按这两步求得的特征值查表计算，就可以取得较为满意的主、副调节参数。而一步率定法就是根据经验先将副调节器参数一次设置好，然后按一般单回路系统的率定方法直接率定调节器参数。一步率定法具体步骤为：选择一个合适的副调节器放大倍数KCZ按纯比例控制规律设置副调节器，主调节器也先置于纯比例作用，使串级控制系统投入运行，用率定单回路的任何方法率定在主调节器参数，加干扰，观察运行过程，适当调整调节器参数，使主调节器满足控制质量最好。

进一步，上述传感器还包括温度传感器、流量传感器和PH值检测器。基于此，上述模糊PID控制器还可以用于根据实时监测的矿井水浊度、流量、pH和温度，并利用历史数据，通过曼哈顿距离找到对应的加药量。

在一些实施例中，上述药剂添加组件中还包括压力传感器和压力表，压力表用于显示传输压力，压力传感器与上述模糊PID控制器连接。

图6是示意性示出根据本发明的又一实施例的投药量控制系统的工作原理的示意图。

如图6所示，上述投药量控制系统中还包括无线通信电路，分别与模糊PID控制器和外部除氟、除盐投药控制系统连接，上述无线通信电路用于为除氟、除盐投药控制系统提供前量支撑。

在方案中，预处理过程中的投药量可以为专项除氟环节的加药量及加药类型数据为深度除盐的工艺提供支撑。将模糊PID控制器与除氟、除盐投药控制系统连接，从而为后续工艺提供投药量的人数据支撑，即前序环节的数据为后续环节提供提前量支撑，让后续环节可以提前优化加药量及其他相关控制。根据水在各个环节的利用量及水质要求，优化三个污水处理厂的生产能力，减少过度处理，提高经济、管理及生态效益。

水处理数据(水质、水量、工况等)及水复用数据(水质、水量等)通过采集、整合汇集入库，进行分类统计、数据分析、异常数据预警，进而形成日常工作报表、台账及各类统计报表。最后在PC端、移动端、以及大屏上进行相关数据、报表的展示。

进一步，还可以通过设置水质目标阈值，根据不同用水类型，在水质出现异常时进行报警，实现处理厂工艺调整及用水、用药调节，保障用水安全和资源的合理利用。

由上述分析可知，本方案通过调节装置控制沉淀池的出水水质和配水井中的水的浊度，并通过模糊PID实现精准控制。调节装置通过物联网和后续的专项除氟环节和深度除盐工艺中的控制器连接，从而实现对后续处理流程的加药量的调节控制。

本方案通过一阶惯性环节加纯之后的串联模型来表示沉淀过程数学模型，并设计了矿井水处理自动投药的单回路控制模式和串级控制模式，通过模糊PID控制实现了控制精度和系统稳定性的提升，通过与后续的专项除氟环节和深度除盐工艺进行数据互通，实现了各环节加药量的合理控制，减少资源浪费。

虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用对本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本发明的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (10)

1.一种基于模糊PID的投药量控制系统，其特征在于，包括：

药剂添加组件，包括连通药剂贮存罐和待加药设备的一个或多个加药计量泵，所述加药计量泵用于向所述待加药设备提供药剂，每个加药计量泵对应连接调节装置，所述调节装置用于调整所述加药计量泵的投药量，所述待加药设备包括预沉池、管道混合器、配水井、反应池和沉淀池中的一种或多种；

传感器，设置于待加药设备的出口处，所述传感器用于检测矿井水加药处理后的浊度；

模糊PID控制器，与所述传感器和所述调节装置连接，所述模糊PID控制器用于通过模糊PID算法计算加药量，并根据所述加药量调整所述调节装置的控制量。

2.根据权利要求1所述的投药量控制系统，其特征在于，所述药剂添加组件包括第一加药计量泵和第二加药计量泵，所述第一加药计量泵用于向管道混合器中进行泵药，所述第二加药计量泵用于向配水井进行泵药操作。

3.根据权利要求2所述的投药量控制系统，其特征在于，所述第一加药计量泵用于向所述管道混合器加入混凝剂，所述第二加药计量泵用于向所述配水井中加入助凝剂。

4.根据权利要求1所述的投药量控制系统，其特征在于，所述传感器包括光脉动传感器，所述光脉动传感器安装于反应池中，所述光脉动传感器用于检测出反映颗粒聚集状态的检测参数R，将检测到的检测参数R传送到所述模糊PID控制器。

5.根据权利要求4所述的投药量控制系统，其特征在于，所述传感器还包括浊度计，所述浊度计设置于沉淀池处，所述浊度计用于检测沉淀后矿井水的浊度信号，所述浊度计与所述模糊PID控制器连接，所述浊度计还用于将检测的沉淀后浊度信号发送至所述模糊PID控制器。

6.根据权利要求1所述的投药量控制系统，其特征在于，所述模糊PID控制器用于：

确定给定浊度目标值；

获取当前时刻的浊度的采样值；

计算浊度和浊度反馈的偏差e(k)和偏差变化率ec(k)；

根据所述偏差e(k)和偏差变化率ec(k)进行模糊处理，输出PID参数值；

计算当前PID参数值，并根据所述当前PID参数值输出控制量。

7.根据权利要求5所述的投药量控制系统，其特征在于，所述传感器还包括温度传感器、流量传感器和PH值检测器，所述模糊PID控制器还用于根据实时监测的矿井水浊度、流量、pH和温度，并利用历史数据，通过曼哈顿距离找到对应的加药量。

8.根据权利要求1所述的投药量控制系统，其特征在于，所述药剂添加组件中还包括压力传感器和压力表，所述压力表用于显示传输压力，所述压力传感器与所述模糊PID控制器连接。

9.根据权利要求1所述的投药量控制系统，其特征在于，投药量控制系统还包括：

无线通信电路，分别与所述模糊PID控制器和外部除氟、除盐投药控制系统连接，所述无线通信电路用于为所述除氟、除盐投药控制系统提供前量支撑。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的投药量控制系统，其特征在于，所述调节装置包括变频器。