渠道运行控制数学模型及系统特性分析

渠道运行控制数学模型是渠道系统自动控制分析和设计的基础。通过对渠道运行动态水流的分析，提出平衡条件的计算方法，对渠道过渡过程的控制方程进行离散化，绒性化，建立起渠道运行的状态空间方程，并运用线性控制理论对渠道运行控制系统特性进行分析，确定渠道运行控制所需要的最少观测变量和观测位置。     

渠道运行控制模拟仿真

渠道运行控制系统本质上是一个多输入多输出系统．要系统的描述渠道系统的动态变化只能借助现代控制论。以实验室试验渠道为背景，以现代控制理论和MATLAB为工具对渠道运行控制器设计过程进行了模拟仿真，设计了多渠段多级闸门渠道系统最优控制器。     

渠道运行系统中的模糊PID联合控制研究

鉴于模糊控制良好的暂态特性和 PID控制优良的稳态特性 ,首次提出将二者通过权函数结合起来应用于渠道运行系统 ,并且利用 Matlab语言实现了仿真。结果表明 ,系统诸多性能比单纯 PID控制或模糊控制更佳。     

渠道运行离散模型及最优控制

当采用计算机在线控制时,控制器由微处理机软件来实现,必须将渠道连续时间系统模型离散化。在渠道连续时间系统模型的基础上,综合考虑水力学和控制学的要求,采用适当的采样器和保持器,推导出渠道离散时间系统模型。将最优控制理论应用到渠道离散系统运行管理中设计出最优控制器,通过模拟仿真,验证所建立的渠道运行控制理论和设计方法是可行的。     

渠道系统神经网络控制运行研究

渠系运行中存在非线性、大滞后及时变性的特点。利用神经网络处理复杂非行线性、不确知系统的能力,设计基于PID神经网络的水位反馈控制器,它既具有常规PID控制器结构简单、可靠性高的优点,又具有神经网络自学习、自适应的能力,实现了控制器参数整定不依赖于渠道系统数学模型,且能依据渠系动态信息适时调整。结合渠道水力学特性建立渠道自动化运行数学模型,并进行了计算机数值仿真。结果表明,采用PID神经网络控制器的渠道运行系统,实现了控制参数自适应调整,且动、静态性能较常规PID控制有明显改善。     

大型灌区渠道闸门一体化测控系统

基于自动化控制、网络通信和测量等技术,设计并研发了能够实现信息采集-处理-决策-信息反馈-监控-共享一体化的灌区闸门测控设备,并在甘肃省景电灌区进行了应用和验证.结果表明:渠道闸门一体化测控系统实现了灌区流量数据自动监测、收集和计算分析,提高了计量精度;能够对数据进行存储、查询与展示,实现了数据的共享,形成了灌区水资源管理数据库;实现了渠道流量远程自动控制与调节,提高了管理水平和管理效率;实现了智能手机远程操作,提高了办公效率.灌区闸门测控一体化测控系统的实施减少了灌区现场维护的次数,降低了设备运行成本,极大地提高了灌区水资源管理效率.研究成果可为中国大型灌区水资源科学管理提供有力的技术支撑,对闸门量水测流技术进步进行了有益的探索.     

带观测器的渠道控制系统设计与运行模拟仿真

在渠道运行控制系统中 ,只能用有限的水位测量来确定节制闸门的开度调节 ,而渠道水体经常受到外来干扰 ,水位传感器存在量测误差 ,将这些干扰和误差按白噪声处理 ,应用最优估计理论设计渠道运行系统观测器 ,求解观测器增益矩阵 Ke。通过对实验渠道的模拟仿真说明所设计的观测器能跟踪水流状态的变化 ;用观测器估计的水流状态反馈能将渠道水面线从初始位置控制转移到目标位置 ;闸门运行是稳定的。提出的渠道测量—控制系统设计方法可以作为渠道自动控制设计的理论参考     

矿渣砖防渗渠道的试验运用及观测分析

粘土砖由于强度低、抗冻融性差在渠道防渗中早已被禁用。矿渣砖将以其强度高、抗冻融性强、生产工艺简单、价格低、与水泥粘接性强的特点，成为渠道防渗及各类水工建筑中广泛应用的新型建筑材料。在叙述矿渣砖的生产及产品性能后，介绍了其在渠道防渗中的应用，并进行了渗漏测试、冻胀观测和稳定分析。     

韩墩引黄灌区衬砌渠道损坏原因分析及对策

在渠道衬砌损坏情况调查分析的基础上,总结了衬砌渠道损坏的主要形式,并对每种损坏形式进行了原因分析,指出边坡陡、基土冻胀变形、基土渗透变形及渗透压力的作用是造成衬砌损坏的主要原因。针对损坏原因,从设计、施工和管理上找出了对策。此外,据韩墩总干衬砌渠道的损坏情况,肯定了在季节性冻土地区通过渠道衬砌实现基土保温的必要性。     

渠道供水系统的神经网络控制模型

在最优控制器的基础上并联两个神经网络模型NNM和NNC，将人工神经网络所具有的并行性、自适应、自学习等能力应用于渠道运行现有的最优控制，作为控制系统中的补偿环节，来完成精确模型的建立和稳定控制，从而提出一种新的渠道运行控制非线性最优控制器。本文探讨神经网络在渠系运行控制的应用，为用神经网络理论研究渠道运行自动控制提供一种理论和方法上的探讨。     

串联渠系PID改进积分与微分环节仿真研究

渠道系统自动化运行是提高明渠输水系统水资源利用效率的有效途径,其基本思路是通过节制闸的实时调节维持渠道内的水位、流量在一定的目标状态。经典PID控制算法在应用到渠道控制中存在微分环节极易引起超调甚至系统失稳的问题,因而实际渠系控制器多采用比例积分环节(PI),其缺点是响应缓慢。为了提高渠系控制的响应速度、减小系统调节动作量,在PID算法的积分环节中引入启动阈值,并采用惯性环节串联补偿微分环节。采用ASCE的标准渠道测试算例进行建模仿真,计算结果表明改进算法在传统PID算法的基础上降低系统超调、减少闸门的调节量;在PI算法的基础上提高系统响应速度。     

动态规划渠系优化模型研究

提出了输配水系统优化设计的动态规划渠系优化模型,以土方量最小或总费用最小为目标函数,对二级或二级以上的渠系纵横断面进行优化设计,可得到满足渠道不冲不淤、水位衔接及首末水位约束的最优断面参数。     

电力系统无功电压综合优化控制的数学模型

无功电压综合控制优化是保证电力系统最优运行的有效方法。提出无功电压综合优化控制的系统要求,阐明无功电压综合优化控制的几种数学模型的建立,为电力系统无功电压综合优化控制的实现提供参考。     

灌溉渠系水利用系数的分析与计算

灌溉渠系的布置形式一般可分为串联渠系、等效并联渠系和非等效并联渠系 ,对这 3种灌溉渠系水利用系数进行了理论研究。用实例验证了上述的理论分析。研究成果可应用于实际灌溉工程     

低扬程取水泵站节能技术与优化运行

取水泵站装置效率低、能耗大的主要原因是水泵选型和组合运行调度不合理。从泵站节能降耗和提高经济效益角度出发，结合实例，在阐述水泵节能改造技术基础上，建立了以满足供水量要求、能源单耗最小为目标的泵站节能优化运行数学模型。计算结果表明水泵节能技术与优化运行数学模型技术相结合，是泵站实现安全供水、节能降耗、降低供水成本的最有效途径。