国家自然科学基金(51079161)
- 作品数：3 被引量：22H指数：1
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- 相关机构：中国水利水电科学研究院更多>>
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- 相关领域：水利工程更多>>
- 高纬度地区渠道无冰盖输水的冰情控制研究被引量：22
- 2013年
- 中国北方高纬度地区有一些渠道工程,因其建设年代早,受规划之初经济条件限制,未考虑冰期运行,仅在非冰期输水。随着经济发展,目前亟需实现冬季输水。但是受结构上的限制,这些渠道抗冰冻能力差,无法采取冰盖下输水或冰水二相流输水,通过加设保温盖板,防止渠道结冰,既可解决用水矛盾,又可节省工程改造投资,具有巨大的经济效益和社会效益。本研究根据传热学理论对加设保温盖板后的渠道水体失温过程进行理论分析,并在此基础上建立了设置保温盖板的一维渠道冰期输水数学模型,对加设保温盖板的冰期输水过程进行了模拟,分析了保温材料厚度、输水流量、出库水温等对冰期输水的影响,论证渠道冬季加设保温盖板输水的可行性。并提出了切实可行的冬季输水方案。研究成果对于冰期渠道安全输水和渠道改造都有一定的借鉴意义。
- 穆祥鹏陈文学郭晓晨崔巍
- 关键词：传热过程数值模拟
- 基于伴随方程的输水渠道非线性预测控制研究
- 2010年
- 采用基于Saint-Venant伴随方程敏感性分析的输水渠道非线性优化控制算法,取渠道下游水位恒定作为控制目标,渠道下游流量过程作为扰动输入,渠道上游闸门开度作为控制变量。算法具有非线性模型预测、变预测时域滚动优化两个特征,因而具有优良的控制性能。应用Preissmann隐式差分格式数值求解Saint-Venant方程及其伴随方程,进行非线性模型预测,并计算闸门开度的敏感度,采用拟牛顿优化算法进行动态滚动优化,求出渠道上游闸门的开度变化过程。通过与文献中闸门行程算法计算结果的对比,证明了算法的有效性和鲁棒性,仿真产生的水位波动小,渠首闸门对渠末流量变化的反应速度快。提出的优化控制算法可以应用到输水渠道的运行控制中。
- 郭晓晨陈文学穆祥鹏吴一红刘之平
- 关键词：水力学非线性预测控制输水渠道
- 模型渠道集中控制系统开发
- 2012年
- 输水系统是非线性、长时滞的复杂多输入多输出系统,输水系统的控制效果与渠道的水力特性、节制闸和分水口的特性等因素密切相关。自上个世纪60年代以来,各国学者提出了多种渠道控制模型,在实际工程中应用的是一些相对比较简单的模型。由于渠道控制模型一般都是建立在某些假定的条件下得到的,其性能如何需要在物理模型或实际渠道中进行验证。因此,开发模型渠道的控制系统可以验证控制算法的合理性和鲁棒性、分析各渠池间的耦合特性、研究控制器参数的整定方法等。本文简要介绍了开发研制的模型渠道集中控制系统,该系统采用网络的方式将当地控制器与主控计算机连接起来,利用采集到的水位信息、闸门开度信息和分水口流量信息,通过比例积分控制器(PI控制器)实现了闸门的远距离集中控制。
- 陈文学郭晓晨崔巍穆祥鹏王琦
- 关键词：水力学渠道控制系统集中控制物理模型
