基于ID预测模型的明渠系统控制参数在线优化研究

摘要

渠系控制算法在输水工程中的成功应用,大大提高了渠系的运行调度水平,但现有控制算法依然存在渠池间耦合和时间滞后、传统PID控制算法应对突变敏感性较高等问题。为进一步提高渠系的响应速度,减少水位波动,现将模型预测控制引入渠道自动化控制中,采用线性化的ID模型作为预测模型,通过在线滚动优化目标函数,以设计可实时调节反馈控制参数的PID控制器。以湖北省漳河灌区三干渠三分干为工程背景,建立单渠段控制模型并进行仿真。仿真结果表明,MPC控制方法具有实时在线滚动优化的特点,针对渠道中不断变化的需求情况,可以较好地预测未来系统状态并以此选择合适的控制器参数。