动态矩阵控制在渠道运行系统中的应用

基于预测控制的优良品质,将预测控制中的动态矩阵控制(DMC)引入渠系自动控制,设计DMC控制器,以改良系统的动态性能.对单渠段系统建立动态矩阵控制模型,采用等体积运行方式控制渠段中点水位,用SaintVenant方程求解水力过程,并采用Matlab及Simulink软件仿真.对其稳定性等进行分析,表明该控制器能够增强系统的鲁棒性,特别对解决时滞问题有显著效果.     

渠道运行最优控制与运行模拟仿真

将输水明渠依节制闸分割为若干个串联的渠池,在渠道运行控制的最基本的水力学方程基础之上,建立起渠道运行控制状态空间方程,应用最优控制理论研究渠道自动运行系统的控制器设计方法,根据渠道运行限制条件确定权矩阵的选择,得到最优反馈矩阵.讨论渠道运行模拟仿真的初始条件和方法,根据所设计的最优控制器用MATLAB语言编程,对实验渠道进行运行模拟仿真,说明设置渠道运行方式的必要性.     

灌溉明渠自动控制设计方法研究

本文用现代控制理论研究渠道自动控制的设计理论和方法。从明渠控制方程出发,通过数学处理将描述渠道过渡过程的水力学方程转化为描述控制作用的动态方程,从而建立起渠道水流状态变化与闸门开度变化之间的关系。研究了渠道运行过程中的限制条件、性能指标和渠道运行全维状态反馈控制器的设计方法。提出了在有限水位测量和测量误差存在的情况下,完整的灌溉渠道测量—控制的设计方法。     

渠系流量主动补偿运行控制研究

南水北调中线干渠控制运行将主要采用下游常水位运行方式,但该运行方式与以需求型为主的下游运行概念相结合时,渠道系统响应和恢复特性较差.根据渠系下游实时水量需求进行流量主动补偿,同时利用渠池实时目标水位进行反馈控制,使渠系在流量主动补偿作用下实现下游常水位运行;结合渠道水力学特性建立该运行方式下的渠系运行控制数学模型,并以南水北调中线工程京石应急渠段作为典型渠系进行了计算机仿真.结果表明,采用新的运行控制方式,渠道系统获得了较好的响应和恢复特性,有效地解决了传统下游常水位运行方式与需求型运行概念兼容性差的问题.     

南水北调中线干渠弧形闸门过流能力校核分析

精确的计算过闸流量十分重要,它可以保障渠道保质保量的配水,确保渠道安全运行。基于现有南水北调中线工程总干渠的设计资料,按照弧形闸门闸孔淹没出流的计算原理,应用现行的几种计算弧形闸门过闸流量的公式对南水北调中线总干渠节制闸的过流能力进行计算,并将其结果和设计流量、加大流量进行比较和分析,结果显示部分闸门的过闸流量达不到其渠段设计流量,得出如果按设计流量调水时,渠道的设计流量无法通过闸门,从而导致渠道有漫顶危险的结论。总结了在计算过程中误差存在的原因,并给出了加大闸门宽度以确保实际工程运行安全和经济社会效益最大化的建议。