توسعه سامانه كنترل خودكار غيرمتمركز تناسبي-انتگرالي و ارزيابي عملكرد آن در بهبود بهره‌برداري كانال اصلي شبكه آبياري آبشار اصفهان

در اين پژوهش ضمن توسعه الگوريتم كنترل خودكار تناسبي-انتگرالي (PI)، به عنوان سامانه كنترل خودكار بهره‌برداري كانال‌ اصلي شاخه شمالي شبكه آبياري آبشار، عملكرد آن تحت سناريوهاي بهره‌برداري كم‌آبي ارزيابي شد. در اين راستا اقدامات صورت گرفته در راستا تحقق اهداف تحقيق عبارتند از 1) توسعه مدل شبيه‌ساز هيدروليك جريان در كانال اصلي شبكه آبياري آبشار با استفاده از مدل رياضي ساده شده انتگرالي – تاخيري (ID)، 2) توسعه مدل بهره‌برداري كنترل خودكار غيرمتمركز PI و 3) كوپل مدل بهره‌برداري خودكار با مدل شبيه‌ساز هيدروليكي در محيط MATLAB و تعيين ضرائب تناسبي و انتگرالي هر كدام از كنترل‌گرهاي اين سامانه با روش تشخيص سيستم، 4)  شبيه‌سازي وضعيت بهره‌برداري با بهره‌گيري از سامانه خودكار طراحي شده تحت سناريوهاي بهره‌برداري نرمال، كم‌آبي و كم‌آبي شديد همراه با نوسانات ورودي.  نتايج شبيه‌سازي نشان داد كه كنترل‌گر توانايي قابل قبولي در پياده‌سازي بهره‌برداري مطلوب تحت سناريوي نرمال داشته و شاخص‌هاي ارزيابي عملكرد MAE، IAE و STE به ترتيب در محدوده 0.11 تا 0.14، 0.0013 تا 0.0182 و 0.0001 تا 0.0011 نوسان داشته است. با ظهور كم‌آبي در سناريوي اول و تشديد آن در سناريوي دوم بهره‌برداري شرايط توزيع آب در آبگيرهاي بالادستي شبكه مطلوب ولي در آبگيرهاي پايين‌دستي غير مطمئن ارزيابي شد و مقادير حداكثر خطاي محاسبه شده در بازه‌هاي پايين‌دستي به‌ترتيب در محدوده 10- تا 20- و 35- تا 45- سانتي‌متر متغير بود. نتايج نشان داد كنترل‌گر تاثير كم آبي و نوسانات ورودي را به سمت پايين‌دست منتقل مي‌كند و نتيجه آن توزيع آب سطحي مطلوب براي بالادست و توزيع نامناسب در آبگيرهاي پايين‌دست بود.