灌区输配水分段积分时滞模型及自适应预测控制方法

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作   者：

刘晋龙;  王忠静;  杨志刚;  张腾;  朱现坡; 

作者机构：

清华大学水利水电工程系; 

关键词：

灌区;  自适应控制;  输配水系统;  分段积分时滞模型;  水联网;  渠系自动控制; 

期刊名称：

水利学报

i s s n：

0559-9350

年卷期：

2023 年 54 卷 002 期

页   码：

232-243

摘   要：

大型灌区渠道长、流量大、取水口多且分散,积分时滞模型(ID)适用性不强、参数不易率定;以水联网灌区的实时观测体系为基础,研究各取水口流量变化传播的时滞差异、非回水区蓄水量变化对回水区水位的影响,提出分段积分时滞模型(SID),建立在线自适应预测控制(APC)算法,在宁夏西干渠百万亩灌区调试验证.结果显示,基于ID的线性二次型控制(LQ)和模型预测控制(MPC)在水位目标不变时,可稳定水位,但超调量大,在水位目标显著增加时,控制失效;基于SID的模型预测控制(MPC)和自适应预测控制(APC)可将超调量控制在较小范围以内,且APC误差更小、控制效果更优.