渠道運行系統(tǒng)自動化控制研究及數(shù)值仿真.pdf

1、我國水資源嚴重短缺并且在時空上分布極其不均勻，跨流域調水勢在必行。渠道作為一種主要的輸水方式，起著將水從水源地輸送到各個用水目的地的作用。采用自動化控制可提高渠系的調度運行水平、改善輸水效率，實現(xiàn)適時適量供水，避免供水不足與浪費，降低調度運行費用。PID是調水工程中最為廣泛使用的一種線性自動控制器。
　　 隨著大型調水工程的興起，渠道運行系統(tǒng)越來越復雜，對其控制的準確性和可靠性要求也越來越高，這就對傳統(tǒng)的PID控制技術提出了嚴峻

2、的挑戰(zhàn)。為改善傳統(tǒng)PID控制的局限性，需將PID控制與現(xiàn)代智能控制技術相結合，來提高渠系的整體控制性能，使自動化控制向高精度、高性能和智能化的方向發(fā)展。模糊控制是模糊推理和控制技術相結合的產物，它利用模糊集合和模糊概念來描述系統(tǒng)的動態(tài)特性，根據(jù)模糊集合和模糊邏輯來做出控制決策，在解決復雜控制問題方面有很大的運用潛力，為現(xiàn)代化自動控制領域提供了新的思想和途徑。
　　 本文以明渠輸水系統(tǒng)作為研究對象，引入PID控制原理和模糊控制理論

3、對渠道運行系統(tǒng)進行動態(tài)仿真計算，研究渠系在不同控制理論、不同運行方式下的非恒定流水力特性。本文主要內容概括如下：
　　 (1)傳統(tǒng)PID控制器的參數(shù)是固定不變的，介紹了Ziegle-Nichols法整定PID參數(shù)，對單渠系在不同運行方式(上游常水位、下游常水位、等容積運行)下的過渡過程進行數(shù)值模擬，提出了改進的Ziegle-Nichols整定法。
　　 (2)介紹模糊控制的基本原理以及Matlab軟件中模糊邏輯工具箱的使