長距離調(diào)水工程渠道輸水控制及數(shù)學模型

前言

渠道輸水控制需要通過特定的輸水控制模型來實現(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)度運行過程中處于中心地位。而長距離調(diào)水工程由于渠線長，控制建筑物多，加上冰期輸水、與當?shù)厮绰?lián)合調(diào)度等要求，輸水控制過程實際是一個非常復雜的系統(tǒng)工程。國外對渠道輸水控制模型的研究較早，應(yīng)用也較早，而我國在這方面起步較晚。雖然我國已建成運行的長距離調(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)計時對運行管理重視不夠。關(guān)于渠道輸水自動控制模型方面的理論及應(yīng)用，國內(nèi)外已有大量論文發(fā)表，作者多年來一直在長距離調(diào)水工程一線進行輸水調(diào)度工作。本書是根據(jù)作者近年來在長距離調(diào)水工程輸水控制方面的研究成果和調(diào)度運行系統(tǒng)開發(fā)項目內(nèi)容等編寫而成的。

內(nèi)容概要

渠道輸水控制需要通過特定的輸水控制模型來實現(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)度運行過程中處于中心地位。本書作者根據(jù)近年來在長距離調(diào)水工程輸水控制方面的研究成果、調(diào)度運行系統(tǒng)開發(fā)項目內(nèi)容編寫，包括8章，講述了以輸水成本最小為目標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，自動控制數(shù)字仿真模擬系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用等。    本書可供調(diào)水工程設(shè)計及渠道輸水運行、管理等部門的工作人員學習和參考。

書籍目錄

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)學模型研究現(xiàn)狀  1.3 渠道輸水自動控制的基本概念  1.4 渠道輸水過程中的約束條件  1.5 閘門及泵站的調(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的大型明渠輸水控制模型  2.1 帶梯級泵站的長距離調(diào)水工程最優(yōu)控制數(shù)學模型  2.2 以輸水成本最小為目標的最優(yōu)控制數(shù)學模型  2.3 約束條件  2.4 基本控制過程  2.5 數(shù)學模型求解  2.6 模型應(yīng)用  2.7 閘門開度的反算  2.8 本章小結(jié)第3章 同步調(diào)節(jié)的長距離自流型渠道輸水模型研究  3.1 長距離自流型渠道輸水控制運行的特點  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  3.5 需水型渠道輸水控制  3.6 目標函數(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  4.5 輸水PID控制過程的水力學模擬  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)渠道輸水自動控制研究第5章 實時參數(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 明渠輸水的實時模糊自整定控制過程及仿真  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比  ……第7章 冰期大型長距離渠道輸水及控制模型第8章 長距離調(diào)水工程渠道輸水調(diào)度運行及自動控制數(shù)字仿真模擬系統(tǒng)開發(fā)第9章 長距離調(diào)立工程水質(zhì)分析與預(yù)測參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：需要一套切實可行的仿真模擬系統(tǒng)，用于輔助調(diào)度和對控制模型的研究。但目前沒有適合長距離調(diào)水工程輸水運行及自動控制模擬軟件，目前市面上的MIKE11、HEC-RAS、River-CAD等均不能滿足要求。開發(fā)專門針對渠道輸水方面的仿真模擬系統(tǒng)，在輸水運行控制方面的應(yīng)用非常廣泛，可用于調(diào)度運行過程模擬（但與自動控制模塊不同，一般可與自動控制模塊聯(lián)合應(yīng)用）、調(diào)度運行方案研究、長距離調(diào)水工程的規(guī)劃設(shè)計、自動控制系統(tǒng)的研究等。對一些長距離調(diào)水工程，只按恒定均勻流或只進行恒定流的分析是遠遠不夠的，特別要考慮將來的實際控制（主要是非恒定流問題）及可能實現(xiàn)自動化控制等，在閘門位置選定、泵站設(shè)計、控制渠段長度的選擇、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，否則可能會造成實際控制的困難。1.2 渠道輸水控制數(shù)學模型研究現(xiàn)狀就地渠道自動控制方法的研究與應(yīng)用，在國外開展的較早，而我國在這方面的研究較為滯后。早在1937年，第一個上游常水位自動閘門（AMIL）在阿爾及利亞安裝使用。應(yīng)用此類閘門的還有法國的Septentrionales渠道，馬來西亞的selangor工程，美國佛羅里達的Walt Disney排水系統(tǒng)等?，F(xiàn)在在北非、法國、美國等地仍然可以看到仍在工作的AMIL閘門。20世紀40年代，下游常水位控制閘門（AVIS或AVIO）安裝使用。20世紀50年代，曾有400多個同類閘門在法國及阿爾及利亞安裝并使用。

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

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