近年来随着国家工业化的快速发展,各大城市所建工厂日益增多,大量污水排放导致我国水资源环境日趋恶化。目前国内大部分污水处理厂一直沿用氯氧化对污水进行处理,使用氯气消毒的同时会生成许多对人体有害的物质。臭氧作为氧化剂对污水进行氧化消毒处理时,不会产生有害物质从而避免了二次污染。但是用臭氧进行污水处理成本与氯气相比较高,若能够有效控制臭氧的使用效率,不仅可以更好的净化污水,还能达到节约成本的目的。本课题以基于臭氧技术的污水处理系统(简称臭氧污水处理系统)为对象,主要进行了以下几个方面的研究:首先研究了臭氧污水处理系统和介质阻挡型臭氧发生器技术,对臭氧生产过程进行分析,根据输入输出数据建立了神经网络模型;然后针对臭氧发生器神经网络模型,考虑其具有多输入多输出时变特性,为其设计了无模型自适应控制系统,并进行了仿真研究;其次建立了臭氧污水池反应模型,为其设计了普通PID控制系统和模糊自适应PID控制系统,并分模型是否具有时变性进行了两种情况的仿真研究,仿真结果表明,模糊自适应PID控制的效果优于普通PID控制;最后提出了一种数据驱动的网络化预测控制方法,解决网络传输中的随机时延、丢包和乱序等问题,完成对生成臭氧过程的远程控制,同时实现整个污水处理过程的闭环串级网络化预测控制仿真研究,使得整个臭氧发生环节随污水池污染情况变化而变化,进一步降低能耗。