الگوريتم‌هاي كنترل و كاربرد آن در كانال‌هاي شبكه آبياري عقيلي: (1) مباني، معيارها و طراحي

الگوريتم‌هاي كنترل و كاربرد آن در كانال‌هاي شبكه آبياري عقيلي: (1) مباني، معيارها و طراحي

طراحي و بهره برداري سنّتي شبكه‌هاي آبياري به دليل عدم وجود ابزارهاي تطبيق قوانين بهره برداري با نيازهاي متغيّر زماني آب، تلفات قابل ملاحظه‌اي را در اين سامانه‌ها به وجود مي‌آورد. از اين رو تحقيق در نحوه مديريت بهره‌برداري و تعيين روش‌ها و ابزار كنترل مناسب در شبكه‌هاي آبياري، امري ضروري مي‌نمايد كه با به خدمت گرفتن مدل‌هاي هيدروديناميك و طراحي و اجراي سيستم‌هاي كنترل خودكار مناسب انجام پذير است. در اين تحقيق ضمن معرفي مباني، مفاهيم و معيارهاي طراحي سيستمهاي كنترل شبكه‌هاي آبياري، سه الگوريتم كنترل براي كانال‌هاي شبكه آبياري عقيلي طراحي گرديد. الگوريتم‌هاي كنترل عبارت بودند از: (1) كنترل‌كننده موضعي بالادست با تكنيك تناسبي-انتگرالي پس‌خورد در سازه بالادست، (2) كنترل‌كننده سراسري پايين‌دست فاصله‌دار با تكنيك تناسبي-انتگرالي پس‌خورد و دي‌كوپلينگ و (3) كنترل‌كننده سراسري پايين‌دست فاصله‌دار با تكنيك تناسبي-انتگرالي پس‌خورد + پيش‌‌خورد و دي‌كوپلينگ. در طراحي و اجراي الگوريتم‌هاي كنترل از مدل هيدروديناميك SOBEK در تلفيق با نرم‌افزارMATLAB استفاده شد. به منظور كاهش اثر حركت نوساني آب بين دو سازه تنظيم در تعامل با متغيركنترل اعمال شده به سازه‌ها، در كليه الگوريتم‌ها از فيلتر پايين گذر مرتبه اول استفاده گرديد.

Because of a lack of means to match the traditional operating rules and regulations with time dependent variant of water needs in the present irrigation networks, a considerable portion of available water is wasted in these systems. This makes research on methods of operation and determination of types of controls as well as optimization approaches, attainable through using hydrodynamic models along with executing control systems, become indispensable. In this study, while criteria for control systems design is introduced, three control algorithms for Aghili irrigation network have been developed. Proposed control algorithms have been: (1) Local Upstream Proportional Integral Feebback Control, (2) Distant Downstream Proportional Integral Feebback Control along with Decouplers, and (3) Distant Downstream Proportional Integral Feebback and Feedforward Control along with Decouplers. The control algorithms programmed in MATLAB m-files in connection with the SOBEK simulation model. In all the controllers, first order low pass filter was applied for decreasing the effect of water resonance throughout the reaches of the canals.