長(zhǎng)距離調(diào)水工程渠道輸水控制及數(shù)學(xué)模型

前言

渠道輸水控制需要通過(guò)特定的輸水控制模型來(lái)實(shí)現(xiàn)給沿線及下游末端用水戶配水，輸水控制模型是保證輸水、配水的關(guān)鍵，在調(diào)度運(yùn)行過(guò)程中處于中心地位。而長(zhǎng)距離調(diào)水工程由于渠線長(zhǎng)，控制建筑物多，加上冰期輸水、與當(dāng)?shù)厮绰?lián)合調(diào)度等要求，輸水控制過(guò)程實(shí)際是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。國(guó)外對(duì)渠道輸水控制模型的研究較早，應(yīng)用也較早，而我國(guó)在這方面起步較晚。雖然我國(guó)已建成運(yùn)行的長(zhǎng)距離調(diào)水工程不少，但到目前為止，真正應(yīng)用渠道輸水自動(dòng)控制系統(tǒng)的很少，主要是重建設(shè)、輕管理，在規(guī)劃、設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)運(yùn)行管理重視不夠。關(guān)于渠道輸水自動(dòng)控制模型方面的理論及應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外已有大量論文發(fā)表，作者多年來(lái)一直在長(zhǎng)距離調(diào)水工程一線進(jìn)行輸水調(diào)度工作。本書(shū)是根據(jù)作者近年來(lái)在長(zhǎng)距離調(diào)水工程輸水控制方面的研究成果和調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目?jī)?nèi)容等編寫(xiě)而成的。

內(nèi)容概要

渠道輸水控制需要通過(guò)特定的輸水控制模型來(lái)實(shí)現(xiàn)給沿線及下游末端用水戶配水，輸水控制模型是保證輸水、配水的關(guān)鍵，在調(diào)度運(yùn)行過(guò)程中處于中心地位。本書(shū)作者根據(jù)近年來(lái)在長(zhǎng)距離調(diào)水工程輸水控制方面的研究成果、調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目?jī)?nèi)容編寫(xiě)，包括8章，講述了以輸水成本最小為目標(biāo)的大型明渠輸水控制模型，二步法最優(yōu)控制模型及應(yīng)用，自動(dòng)控制數(shù)字仿真模擬系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用等。    本書(shū)可供調(diào)水工程設(shè)計(jì)及渠道輸水運(yùn)行、管理等部門(mén)的工作人員學(xué)習(xí)和參考。

書(shū)籍目錄

前言第1章 緒論  1.1 研究背景及意義  1.2 渠道輸水控制數(shù)學(xué)模型研究現(xiàn)狀  1.3 渠道輸水自動(dòng)控制的基本概念  1.4 渠道輸水過(guò)程中的約束條件  1.5 閘門(mén)及泵站的調(diào)節(jié)方法  1.6 常用渠道輸水控制模型  1.7 控制蓄量法第2章 以輸水成本最小為目標(biāo)的大型明渠輸水控制模型  2.1 帶梯級(jí)泵站的長(zhǎng)距離調(diào)水工程最優(yōu)控制數(shù)學(xué)模型  2.2 以輸水成本最小為目標(biāo)的最優(yōu)控制數(shù)學(xué)模型  2.3 約束條件  2.4 基本控制過(guò)程  2.5 數(shù)學(xué)模型求解  2.6 模型應(yīng)用  2.7 閘門(mén)開(kāi)度的反算  2.8 本章小結(jié)第3章 同步調(diào)節(jié)的長(zhǎng)距離自流型渠道輸水模型研究  3.1 長(zhǎng)距離自流型渠道輸水控制運(yùn)行的特點(diǎn)  3.2 自流型渠道輸水的二步法模型  3.3 二步法模型應(yīng)用  3.4 二步法的優(yōu)點(diǎn)  3.5 需水型渠道輸水控制  3.6 目標(biāo)函數(shù)  3.7 約束條件  3.8 應(yīng)用算例3  .9 以單日或多日為周期的需水型輸水控制模型第4章 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性自適應(yīng)渠道輸水控制模型  4.1 渠道輸水就地PID控制  4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器  4.3 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的下游常水位自適應(yīng)渠道輸水控制研究  4.4 特性指標(biāo)  4.5 輸水PID控制過(guò)程的水力學(xué)模擬  4.6 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用  4.7 基于CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)渠道輸水自動(dòng)控制研究第5章 實(shí)時(shí)參數(shù)模糊自適應(yīng)渠道輸水控制器及應(yīng)用  5.1 參數(shù)模糊自整定的渠道輸水PID控制  5.2 模糊自適應(yīng)PID控制構(gòu)造  5.3 明渠輸水的實(shí)時(shí)模糊自整定控制過(guò)程及仿真  5.4 模型應(yīng)用  5.5 本章小結(jié)第6章 渠道輸水非線性PID控制方法  6.1 問(wèn)題的提出  6.2 渠道輸水非線性PID控制  6.3 渠道輸水非線性PID控制過(guò)程的非恒定流模擬  6.4 模型應(yīng)用  6.5 幾種非線性控制渠道輸水控制方法對(duì)比  ……第7章 冰期大型長(zhǎng)距離渠道輸水及控制模型第8章 長(zhǎng)距離調(diào)水工程渠道輸水調(diào)度運(yùn)行及自動(dòng)控制數(shù)字仿真模擬系統(tǒng)開(kāi)發(fā)第9章 長(zhǎng)距離調(diào)立工程水質(zhì)分析與預(yù)測(cè)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：需要一套切實(shí)可行的仿真模擬系統(tǒng)，用于輔助調(diào)度和對(duì)控制模型的研究。但目前沒(méi)有適合長(zhǎng)距離調(diào)水工程輸水運(yùn)行及自動(dòng)控制模擬軟件，目前市面上的MIKE11、HEC-RAS、River-CAD等均不能滿足要求。開(kāi)發(fā)專門(mén)針對(duì)渠道輸水方面的仿真模擬系統(tǒng)，在輸水運(yùn)行控制方面的應(yīng)用非常廣泛，可用于調(diào)度運(yùn)行過(guò)程模擬（但與自動(dòng)控制模塊不同，一般可與自動(dòng)控制模塊聯(lián)合應(yīng)用）、調(diào)度運(yùn)行方案研究、長(zhǎng)距離調(diào)水工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究等。對(duì)一些長(zhǎng)距離調(diào)水工程，只按恒定均勻流或只進(jìn)行恒定流的分析是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，特別要考慮將來(lái)的實(shí)際控制（主要是非恒定流問(wèn)題）及可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等，在閘門(mén)位置選定、泵站設(shè)計(jì)、控制渠段長(zhǎng)度的選擇、優(yōu)化等方面均需全面考慮，非恒定流的分析和模擬是很必要的，否則可能會(huì)造成實(shí)際控制的困難。1.2 渠道輸水控制數(shù)學(xué)模型研究現(xiàn)狀就地渠道自動(dòng)控制方法的研究與應(yīng)用，在國(guó)外開(kāi)展的較早，而我國(guó)在這方面的研究較為滯后。早在1937年，第一個(gè)上游常水位自動(dòng)閘門(mén)（AMIL）在阿爾及利亞安裝使用。應(yīng)用此類閘門(mén)的還有法國(guó)的Septentrionales渠道，馬來(lái)西亞的selangor工程，美國(guó)佛羅里達(dá)的Walt Disney排水系統(tǒng)等?，F(xiàn)在在北非、法國(guó)、美國(guó)等地仍然可以看到仍在工作的AMIL閘門(mén)。20世紀(jì)40年代，下游常水位控制閘門(mén)（AVIS或AVIO）安裝使用。20世紀(jì)50年代，曾有400多個(gè)同類閘門(mén)在法國(guó)及阿爾及利亞安裝并使用。

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《長(zhǎng)距離調(diào)水工程渠道輸水控制及數(shù)學(xué)模型:原理·應(yīng)用·仿真》是由中國(guó)水利水電出版社出版的。

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