串联多渠池渠段自适应控制：稳定性与动态仿真

" ISSN1000-0054 清华大学学报(自然科学版) 2008年第48卷第6期 15/38 967-971 CN11-2223/N JTsinghuaUniv(Sci& Tech),2008,Vol.48,No.6 多渠段渠道自动控制系统的稳定控制 尚毅梓， 吴保生 (清华大学水利水电工程系，水沙科学与水利水电国家重点实验室，北京100084) 本文针对实际运行中的渠道控制系统可能出现的模型失配和水力参数不确定性问题，如糙率和流量系数的不确定性，提出了一种串联多渠池渠段自适应控制策略。该策略旨在通过设计和测试自适应控制器来消除这些不确定因素的影响，确保系统的稳定运行。研究中，作者利用状态空间模型的频率设计方法对模型的不确定性进行了量化处理，同时采用部分极点配置原则处理系统临界稳定时可能出现的病态问题。 在渠道运行控制特性的分析基础上，文章提出了一种选择性能权函数和鲁棒权函数的方法。这些权函数在系统控制中起着关键作用，它们能够调整系统的响应特性，以适应不同工况和外部扰动。通过在多渠池的仿真案例中应用提出的算法，其有效性得到了验证。 动态仿真结果显示，当节制闸开度和水力参数发生变化时，各个渠段的节制闸附近的水位波动得到有效抑制。这表明，该控制系统具有较高的跟踪精度和良好的鲁棒性，能够在面对不确定性和外部扰动时保持稳定。这些特性对于确保渠道水流的平稳输送和水资源的有效管理至关重要。 关键词:渠道自动控制;权函数;部分极点配置;临界稳定 中图分类号:TP273+.2 文献标识码 A 文章编号:1000-0054(2008)06-0967-05 总结来说，这篇2008年的论文探讨了多段渠道控制系统的稳定控制问题，提出了一种结合自适应控制和鲁棒控制的策略。通过状态空间模型和部分极点配置技术，该方法能够适应模型不匹配和水力参数的不确定性，从而提高了系统的稳定性和抗干扰能力。在实际应用中，这一研究为渠道水资源管理和水利工程的自动化控制提供了理论支持和技术参考。