灌区输配水分段积分时滞模型及自适应预测控制方法

作者：刘晋龙; 王忠静^*; 杨志刚; 张腾; 朱现坡

来源：水利学报, 2023, 54(02): 232-243.

DOI：10.13243/j.cnki.slxb.20220068

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

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。

• 单位
  水沙科学与水利水电工程国家重点实验室; 北京市市政工程设计研究总院有限公司; 宁夏大学; 清华大学