长距离调水工程渠道输水控制及数学模型

前言

第1章绪论

1.1研究背景及意义

1.2渠道输水控制数学模型研究现状

1.3渠道输水自动控制的基本概念

1.4渠道输水过程中的约束条件

1.5闸门及泵站的调节方法

1.6常用渠道输水控制模型

1.7控制蓄量法

第2章以输水成本最小为目标的大型明渠输水控制模型

2.1带梯级泵站的长距离调水工程最优控制数学模型

2.2以输水成本最小为目标的最优控制数学模型

2.3约束条件

2.4基本控制过程

2.5数学模型求解

2.6模型应用

2.7闸门开度的反算

2.8本章小结

第3章同步调节的长距离自流型渠道输水模型研究

3.1长距离自流型渠道输水控制运行的特点

3.2自流型渠道输水的二步法模型

3.3二步法模型应用

3.4二步法的优点

3.5需水型渠道输水控制

3.6目标函数

3.7约束条件

3.8应用算例

3.9以单日或多日为周期的需水型输水控制模型

第4章基于人工神经网络的非线性自适应渠道输水控制模型

4.1渠道输水就地PID控制

4.2神经网络PID控制器

4.3基于RBF神经网络的下游常水位自适应渠道输水控制研究

4.4特性指标

4.5输水PID控制过程的水力学模拟

4.6RBF神经网络模型应用

4.7基于CMAC神经网络的自适应渠道输水自动控制研究

第5章实时参数模糊自适应渠道输水控制器及应用

5.1参数模糊自整定的渠道输水PID控制

5.2模糊自适应PID控制构造

5.3明渠输水的实时模糊自整定控制过程及仿真

5.4模型应用

5.5本章小结

第6章渠道输水非线性PID控制方法

6.1问题的提出

6.2渠道输水非线性PID控制

6.3渠道输水非线性PID控制过程的非恒定流模拟

6.4模型应用

6.5几种非线性控制渠道输水控制方法对比

6.6本章小结

第7章冰期大型长距离渠道输水及控制模型

7.1冰期输水危害

7.2冰期输水特点

7.3冰盖形成及消融机理

7.4初始冰盖的形成及控制

7.5冰盖期及融冰期

7.6冰期输水就地自动控制

7.7冰期集中输水控制模型

7.8本章小结

第8章长距离调水工程渠道输水调度运行及自动控制数字仿真模拟系统开发

8.1系统结构及总体设计

8.2系统的功能、特点及使用

8.3非恒定流偏微分方程及求解

8.4圣维南方程组的特征线方程和特征方程

8.5隐格式法求解法

8.6外边界及内边界求解

8.7明满交替流的非恒定流计算

8.8渠道输水自动控制仿真模拟子系统设计

8.9系统使用

8.10输水自动控制过程模拟系统

8.11输水控制智能决策支持功能

8.12长距离明渠输水工程输水事故情况下的控制及仿真模拟

第9章长距离调水工程水质分析与预测

9.1基本控制方程和求解方法

9.2明渠一维水质分析模型

9.3水质模拟及预测

参考文献

　　本书共分为8章，第1章为绪论，主要介绍研究的背景意义和基本概念、控制方法；第2章以输水成本最小为目标的大型明渠输水控制模型，主要论述了针对用梯级泵站扬水的长距离调水工程，构建基于电网峰荷期与基荷期不同电价及优化原理的最优输水控制模型的方法及应用；第3章为同步调节的长距离自流型渠道输水模型研究，论述针对自流型渠道建立的同步调节闸门的二步法最优控制模型及应用，其优点是可以最快的速度使渠道水位达到目标水位，以满足下游需水的要求；第4章基于人工神经网络的非线性自适应渠道输水控制模型，将神经网络与PID结合，在常规PID控制的基础之上，利用神经网络的自适应能力，使渠道输水控制过程自动调整系统的控制参数；第5章为实时参数模糊自适应渠道输水控制器及应用；第6章介绍了渠道输水非线性PID控制方法；第7章是关于冰期大型长距离渠道输水及控制模型，主要内容包括冰期输水危害、冰期输水的方法、冰期输水的特点、冰盖形成及消融机理、冰期输水控制方法等；第8章为长距离调水工程渠道输水调度运行及自动控制数字仿真模拟系统开发；第9章为长距离调水工程水质分析与预测。　　渠道输水控制需要通过特定的输水控制模型来实现给沿线及下游末端用水户配水，输水控制模型是保证输水、配水的关键，在调度运行过程中处于中心地位。本书作者根据近年来在长距离调水工程输水控制方面的研究成果、调度运行系统开发项目内容编写，包括8章，讲述了以输水成本最小为目标的大型明渠输水控制模型，二步法最优控制模型及应用，自动控制数字仿真模拟系统开发及应用等。　　本书可供调水工程设计及渠道输水运行、管理等部门的工作人员学习和参考。