好氧内循环三相生物流化床是一种新型、高效的废水生化处理技术,它综合了活性污泥法和生物膜法两者的特性,具有容积负荷高、传质速度快、抗冲击能力强、占地面积小、运行稳定等优点,但其能耗却比一般的活性污泥法高出许多倍。同时氨氮废水处理过程具有大时间常数,存在非线性和时变性,对于这种复杂的过程建立适用于控制目的的数学模型难度大,使控制问题成为难点。因此,研究其闭环控制以克服过曝气造成的能源浪费并使出水氨氮浓度稳定达标是十分必要的。本文主要以仿真方法研究好氧内循环三相生物流化床氨氮废水处理的闭环控制问题。为了建立被控对象的仿真模型,首先研究了好氧内循环三相生物流化床反应器氨氮废水处理工艺和实验过程,在忽略了次要因素后,建立了以曝气量为输入、出水氨氮浓度为输出的生物流化床氨氮废水处理过程的主导数学模型。其次根据此模型建立了生物流化床氨氮废水处理过程一阶自抗扰控制系统和二阶自抗扰控制系统的仿真模型,并对它们进行了在标称模型、参数摄动、环境干扰等情况下的仿真研究。最后对自抗扰控制器输出进行限幅,并优化其各参数,获得给定阶跃和扰动阶跃输入下稳态误差为零、无超调,调整时间小于等于2000s的性能,对内扰和外扰都有较强的鲁棒性。自抗扰控制器的这一特性能克服被控对象不精确或不确定问题,从而可工程应用于生物流化床氨氮废水处理过程。