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基于无量纲性能指标的渠系控制器参数优化

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基于无量纲性能指标的渠系控制器参数优化

发布日期:2018-06-01 作者:宇航江温室大棚 点击:

为研究性能指标对渠系控制器参数优化的效果,该文基于无量纲性能指标,利用MATLAB程序"渠系控制仿真系统"整定了PI控制器参数,同时进行了仿真对比分析。

在梳理渠系控制指标领域现有研究成果的基础上,文章首先以渠池固有参数对现有渠系性能指标进行无量纲化处理及追加,并进一步衡量各水位、流量、时间指标的相关性和代表性建立了含权重的综合指标。

在程序"渠系控制仿真系统"平台上,采用实例验证法结合2个设计流量约为170 m3/s、8 m3/s的不同规模渠系进行了分析验证。结果表明:无量纲性能指标能够比较不同渠系的控制优劣,并可确定其优化目标数量级;以综合指标在E-3数量级为控制器优化目标,可同时满足各单一无量纲性能指标的优化要求,较好地均衡系统逐项动态性能;流量指标和闸门开度指标存在高耦合关系,在2个实例中其相关度分别为0.995、0.993;控制器比例系数-流量指标变化曲线存在敏感与否的分区,时间积分常数对水位指标敏感,作用曲线呈"U"型。

研究提出的无量纲性能指标及综合指标可比较不同规模渠系控制系统性能,也适用于渠系的控制器参数优化设计,对中国大量的调水工程渠道运行调度及灌区渠网调控具有一定的参考价值。

Guan Guanghua,Zhong Ke,Liao Wenjun,Xiao Changcheng,Su Haiwang.Optimization of controller parameters based on nondimensional performance indicators for canal systems[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE),2018,34(7):90-99.DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2018.07.012


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