串联输水明渠PID多指标自适应算法及仿真研究

• 作者: 叶雯雯 李一鸣 管光华 钟乐
• 来源期刊: 中国农村水利水电
• 学科: 农学
• 关键词: 渠系控制 PID算法 自适应控制 性能指标
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 水工建筑
• 页码范围: 120-126
• 页数: 7页
• 分类号: S274|TV93
• 字数: 7489字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-2284.2019.01.023

摘要

经典PID控制的控制器参数经整定后一般设为定值,当控制对象参数受环境影响而发生改变时,其控制性能会有所降低.针对大型输水明渠这一特殊的控制系统,为适应受控对象的状态变化,保持较好的控制效果,提出一种可在线调节控制器参数的自适应PID控制算法,并针对多种优化目标进行分析、比选.该算法采用绝对值误差积分IAE与衰减率DAM、超调量OVR作为性能指标参数,通过控制器参数与性能指标的函数关系,提出自适应规则,根据该规则在线调节PID控制器的主要参数Kp、Ki值,使系统动态响应及控制性能进入优化区域.通过对某大型调水工程输水渠道系统干渠串联渠系进行建模仿真,结果表明经过自适应调整,渠系在常规PID算法的基础上系统闸门超调量降低9％～21％、闸门调节次数至少减少1～2次,稳定时间提前15小时以上.可见自适应优化算法对于变化的控制对象,能根据选定的性能指标进行控制器参数的自我优化,不依赖精确的数学模型,尤其针对受控对象部分参数存在缓慢时变的特点有针对性的优化,对于我国广大灌区渠系运行调度以及大型输配水工程的运行管理具有一定的参考价值和应用前景.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	管光华	武汉大学水资源与水利水电工程科学国家重点实验室	35	238	10.0	14.0
2	叶雯雯	武汉大学水资源与水利水电工程科学国家重点实验室	2	1	1.0	1.0
6	李一鸣		1	1	1.0	1.0
7	钟乐	武汉大学水资源与水利水电工程科学国家重点实验室	2	1	1.0	1.0