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(yán)重短缺并且在時空上分布極其不均勻，跨流域調(diào)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(diào)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(diào)度運行費用。PID是調(diào)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(diào)水工程的興起，渠道運行系統(tǒng)越來越復(fù)雜，對其控制的準(zhǔn)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(shù)提出了嚴(yán)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(shù)相結(jié)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(shù)相結(jié)合的產(chǎn)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(fù)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(lǐng)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(jìn)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(nèi)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(jìn)行數(shù)值模擬，提出了改進(jìn)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