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题名引调水渠道控制系统硬件在环测试平台设计与实现
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作者
何立新
史博阳
张峥
郭图南
雷晓辉
龙岩
李宁
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机构
河北工程大学水利水电学院
河北工程大学河北省智慧水利重点实验室
宁夏回族自治区汉延渠管理处
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出处
《南水北调与水利科技(中英文)》
北大核心
2025年第5期1036-1046,共11页
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基金
国家重点研发计划项目(2023YFC3209400)。
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文摘
为实现水资源高效利用与水利工程安全运行,各级水网精细化管理亟待提升,控制系统功能与性能的测试验证尤为重要,而现场试验成本高、周期长,难以全面覆盖复杂多变的实际工况。为此,提出一种控制策略快速测试方法,通过创建接近真实运行条件的模拟场景,对控制器进行测试和验证。开发软件仿真环境,对控制系统的软件进行测试和验证;设计软件模型,对控制系统软件进行建模和分析,在仿真环境中进行验证和测试;设计测试用例,以覆盖水工程控制系统可能出现的各种情况和场景,确保智能控制系统软件在实际应用中的可靠性和稳定性。结果表明:构建的测试系统能够满足闸站控制设备及控制策略的验证需求,可有效改善测试成本高、周期长、真实场景测试难以及特殊工况不可复现等问题。
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关键词
硬件在环测试
闸站控制器
半实物仿真
闸前常水位运行
控制策略验证
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Keywords
hardware-in-the-loop testing
gate controller
hardware-in-the-loop simulation
constant water level operation before the gate
control strategy verification
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分类号
TV698
[水利工程—水利水电工程]
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题名明渠调水工程事故段上游闸门群应急调控研究
被引量：8
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作者
崔巍
穆祥鹏
陈文学
杨星
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机构
中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室
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出处
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2017年第11期13-19,共7页
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基金
水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07108-001)
国家自然科学基金(50909104
+1 种基金
51579251)
中国国家留学基金(201609110043)
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文摘
为了保障明渠调水工程突发事故下的安全、高效运行,以流量中断事故为例,开展了事故段上游闸门群的应急调控策略及方法研究。应急调控策略包括:及早消减过剩的流量和蓄量、维持分水口的正常分水、充分利用渠道自身调蓄能力、避免渠池蓄量的反复调整等。具体提出了混合式闸前常水位+等体积运行方式,给出了切换范围的计算方法,基于流量平衡和调蓄时间估算方程,设计了两步式闸门群应急控制方法,并在南水北调中线总干渠上游30个渠池591 km渠道使用一维明渠非恒定流仿真模型进行了测试。结果表明,运用所提出的应急调控策略和两步式闸门群应急调控技术,无论渠道采用传统的单一式闸前常水位运行方式,还是采用新提出的混合式"闸前常水位+等体积"运行方式,均能取得安全高效的应急调控效果。相较而言,采用新型混合式运行方式可有效降低应急调控过程中的蓄量变化,加快过渡过程,案例中在闸门操作次数相当的条件下,过渡时间缩短约50%。
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关键词
渠道应急调控
闸前常水位运行方式
等体积运行方式
两步式闸门群控制技术
南水北调中线工程
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Keywords
canal emergency control
constant downstream depth operation method
constant volume operation method
two-stepsluice group control technology
the Mid-Route of South-to-North Water Transfer Project
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分类号
TV67
[水利工程—水利水电工程]
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题名长距离明渠调水工程蓄量动态调节控制算法研究
被引量：5
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作者
崔巍
陈文学
穆祥鹏
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机构
中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室
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出处
《中国水利水电科学研究院学报》
北大核心
2015年第6期421-427,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51579251)
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文摘
本文阐明了明渠渠池蓄量与节制闸闸前水位之间的单值对应关系,在此基础上提出一套通过动态调节渠池蓄量,实现闸前常水位运行的控制算法。该算法基于流量平衡和蓄量平衡关系推导,前馈控制与反馈控制相结合。前馈控制根据分水口计划主动调节各渠池蓄量,起粗调作用;反馈控制针对前馈控制过程出现的水位偏差,通过动态调节各渠池蓄量实时校正,起细调作用。该算法具有原理简单,参数率定简便,控制规则灵活,实用性强等特点。算法在南水北调东线工程胶东段渠道进行了仿真测试,模拟环境包含水位死区和闸门运动死区。结果表明,所提算法能够有效克服长距离明渠水力滞后的影响,及时有效消除各渠池闸前水位偏差,将水位波动限定在安全范围内。
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关键词
水力学
南水北调
控制算法
闸前常水位运行
闸门死区
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Keywords
hydraulics
South-to-North water Diversion Project
control algorithm
constant downstream depth operation
deadband of check gate
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分类号
TV67
[水利工程—水利水电工程]
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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