[发明专利]一种以耦合水位差作为被控量的输水明渠渠系运行方式

权利要求书

1.一种以耦合水位差作为被控量的输水明渠渠系运行方式，其特征在于，所述渠系包括依次相连且高程不同的多个渠段，相邻渠段之间设置有节制闸的闸门，每个渠段内均设置有测量其水位深度的水位传感器；该控制模式包括以下步骤：

S1、通过水位传感器监测各个渠段的控制点水位，计算得到各个控制点实际水位与设定水位的差值，即为水位误差；

S2、计算渠系内各个节制闸前后渠段内控制点的水位误差的差值；

S3、根据节制闸上下游渠段内控制点的水位误差的差值计算下个时刻该节制闸的目标流量；

S4、到达下个闸门动作时刻，调整该节节制闸开度使节制闸过流量等于目标流量；

S5、重复S1-S4，完成每个节制阀在每个调整时刻的调整；

该控制模式中计算节制闸目标流量的方法为：

Q_i,j+1＝Q_i,j+K_p*(δ_i,j-δ_i,j-1)+K_i*δ_i,j

上式中：δ_i,j＝e_i,j-e_i-1,j；δ_i,j-1＝e_i,j-1-e_i-1,j-1

j表示时刻顺序，i表示渠系内渠段编号，两个均为为正整数，Q_i,j+1为计算得到j+1时刻第i号节制闸的目标流量，Q_i,j为j时刻第i号节制闸的流量；e_i-1,j为j时刻第i号节制闸上游渠段内控制点实际水位与设定水位的差值，即上游水位误差，若实际水位高于设定水位则为正，否则为负，e_i,j为j时刻第i号节制闸下游渠段内控制点实际水位与设定水位的差值，即下游水位误差，若实际水位高于设定水位则为正，否则为负；δ_i,j为j时刻第i号节制闸下游和上游渠段控制点水位误差的差值；δ_i,j-1为j-1时刻第i号节制闸下游和上游渠段控制点水位误差的差值；通过Q_i,j+1计算获得j+1时刻第i号节制闸的开度，K_p和K_i是控制器常量，可以通过有限次实验调试获得。

2.根据权利要求1所述的一种以耦合水位差作为被控量的输水明渠渠系运行方式，其特征在于：该控制模式中的闸门动作时间步长为0.5-2h。