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《中南大学》 2005年
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城市供水系统的优化调度与智能控制研究

黄良沛  
【摘要】:随着我国城市人口的快速增长和人民生活水平的不断提高,对城市供水系统的服务要求也越来越高,供水系统的规模在不断扩大,复杂性随之提高。城市供水系统是极其重要而复杂的网络系统,确保其安全可靠的运行和正确有效的管理具有重大意义。为了提高系统的社会效益和经济效益,采用现代化的技术手段、先进的控制理论来提高供水企业的生产水平和生产效率,运用现代化的管理理论、优化方法以及计算机技术对城市供水系统进行管理、监控、预测和优化调度都是势在必行的。论文对城市供水系统中管网预测、优化调度、智能控制以及大功率电机平稳切换等问题进行深入系统的研究和探讨。 城市供水管网预测是优化调度的前提和基础。选取BP神经网络作为建模基础,研究探讨城市供水系统神经网络预报的原理和机制,阐述了建立基于BP网络的城市供水时序预测模型方法。分别以管网的节点压力、管道流量和用水负荷的过去某一历史时期数据纪录,建立基于BP神经网络的管网预测模型,对未来某一时段的节点压力、管道流量和用水负荷进行预测。运用BP神经网络对城市供水的变化规律进行识别的实质,就是通过选择适当的神经网络模型逼近实际系统的动态过程。人工神经网络模型在已有的历史数据的基础上,一旦通过学习识别出城市供水的变化规律,网络模型通过联想,就可以预报下一个时段的城市供水需求。 从供水管网系统整体优化和最小供水费用的角度出发,建立了城市供水系统管网优化调度的数学模型。重点研究在用户节点压力已知条件下,复杂供水系统整体优化调度数学模型求解问题。对城市供水系统管网优化调度的遗传算法进行深入的研究,并给出了详细的求解步骤。文中还对某市供水系统的优化调度进行仿真研究,根据不同时段的各用户节点压力服务质量要求,采用MATLAB编写基于遗传算法的优化调度程序,对供水系统进行管网整体优化调度。采用优化调度程序进行生产调度可以节省运行费用。 根据供水厂二级泵房的水泵机组生产调度特点,建立了水泵机组组合优化的数学模型,对水泵机组优化组合遗传算法进行了认真的研究和探讨。文中还结合某供水厂二级泵房机组情况,对水泵机组组合优
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU991.62

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【引证文献】
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1 崔晓伟;王亢;李沛岩;;基于时用水量预测的变压供水系统研究[J];低温建筑技术;2010年09期
2 毛东;贾敏智;孟浩;安岭丽;;城镇自来水厂的智能监控系统[J];机械工程与自动化;2008年06期
3 冯冬青;孔祥伟;许仿;;城市恒压变频供水系统的一种智能优化控制策略[J];郑州大学学报(工学版);2011年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 孔祥伟;城市二次供水智能控制系统的研究与开发[D];郑州大学;2010年
2 曲锴;水厂供水系统变压变量供水方式的应用研究[D];中南大学;2011年
3 吴纯;基于模糊PID控制的工艺风力除尘系统的研究[D];南华大学;2011年
4 李沛岩;智能小区供水系统节能控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 张银辉;基于变论域模糊PID恒压供水控制系统的研究[D];辽宁科技大学;2012年
6 毛东;城镇水厂智能监控系统[D];太原理工大学;2008年
【共引文献】
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1 朱昭宇,傅继梁;一个用于化学物诱变性和致癌性与结构关系分析的数学模型[J];癌变.畸变.突变;1994年02期
2 夏业启,于中;酚醛树脂生产的微机自动控制系统[J];工程塑料应用;2000年05期
3 曾恒华,梁晋渝;框架拓朴分析[J];四川建筑科学研究;1994年04期
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5 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
6 郭伟,刘兴远,张力,王跃文,孙亮;无腹筋钢筋混凝土简支梁受剪特性的神经网络模型初探[J];四川建筑科学研究;2004年01期
7 谢涛,蒋泽中;边坡系统稳定性多模型综合评价[J];四川建筑科学研究;2004年02期
8 刘兴远,郭伟,林文修,杜文龙,易珂;重庆地区混凝土构件碳化规律的神经网络描述[J];四川建筑科学研究;2004年04期
9 熊伟,吴敏哲;形态优化张弦桁架预应力设计研究[J];四川建筑科学研究;2005年05期
10 张宇力;;针对倒塌房屋瓦砾分布的模糊神经网络预测[J];四川建筑科学研究;2006年01期
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1 杨益;方潜生;汪力君;;基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 张维勇;潘承锦;陆阳;;大坝安全监测系统结构设计及采样数据处理策略研究[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
3 刘暾东;郑国祥;骆勤强;;基于现场总线的造气炉智能控制研究[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
4 胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;;聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
5 胡伟明;;基于STM32纯电动汽车电驱控制研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
6 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 戎袁杰;汤洪海;郑雪生;王荣蓉;李春文;;单相并联有源滤波器的神经网络控制策略研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 孟庆金;权悦;景绍洪;;热电厂CFB锅炉燃烧智能控制策略研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 郭玉堂;刘路路;;基于佳点集遗传算法的边缘检测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王龙金;零/低航速减摇鳍升力模型及系统控制策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 冯麟涵;舰船系统抗冲击性能全局优化方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
6 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
7 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
8 段志东;基于广义模块化设计的快锻液压机机架力学特性研究[D];兰州大学;2010年
9 韩艳玲;可能性构造空间理论与计算机作曲思维模型研究[D];华中科技大学;2010年
10 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝慧君;CA-MARKOV模型与GIS、RS在土地利用/土地覆盖变化中的应用研究[D];华中农业大学;2010年
2 沈昊;基于DSP图像处理的鸡蛋新鲜度实时无损检测研究[D];华中农业大学;2010年
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4 刘经纬;基于DSP的VS1-12/M型永磁真空断路器同步控制系统的研究[D];河南理工大学;2010年
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6 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
7 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
8 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
9 徐旭;基于ARM的电阻点焊控制器[D];南昌航空大学;2010年
10 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
【同被引文献】
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1 曹琦;;变压变频供水系统的节能控制方法[J];变频器世界;2006年08期
2 石秀平;;软起动器在供水系统中的应用[J];变频器世界;2006年10期
3 曹菁;洪雪峰;;基于PLC和变频器的恒压供水系统研究[J];变频器世界;2007年12期
4 左鹏军;;两种模式PID控制变频调速恒压供水系统[J];电气技术;2007年01期
5 田峰;王欣;巩旭;;实时监控技术在供水系统中的应用[J];电气时代;2006年12期
6 潘永平;王钦若;;变论域自适应模糊PID控制器设计[J];电气自动化;2007年03期
7 郑美容;左为恒;李昌春;;变频供水系统的智能PID控制研究[J];低压电器;2008年24期
8 王吉龙;;基于模糊PID的温度控制系统[J];电子工程师;2008年05期
9 金传伟,毛宗源;变频调速技术在水泵控制系统中的应用[J];电子技术应用;2000年09期
10 单伟伟;靳东明;梁艳;;变论域自适应模糊控制器的CMOS模拟电路芯片实现[J];电子学报;2009年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 俞亭超;城市供水系统优化调度研究[D];浙江大学;2004年
2 陈烈;基于神经网络的热力站供热过程预测控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 石向荣;水厂系统的数据集成和软件实现[D];浙江大学;2002年
2 胡茂金;APC控制系统开发与应用[D];河北工业大学;2002年
3 黄忠朝;现场总线技术研究及其在现代化水厂生产网络系统设计中的应用[D];昆明理工大学;2003年
4 孙泽勇;自适应PID在过程控制中的应用研究[D];四川大学;2003年
5 王振松;水厂自动化控制系统的实现[D];电子科技大学;2003年
6 徐向阳;600MW机组水厂远程监控系统的设计研究[D];华北电力大学(北京);2003年
7 李卫平;基于模糊控制的分布式泵站监控系统研究[D];西安建筑科技大学;2004年
8 王玉存;模糊逻辑控制变频调速恒压供水系统设计[D];大连理工大学;2004年
9 李玉存;供水企业管控一体化系统的研究[D];天津大学;2003年
10 朱玉堂;变频恒压供水系统的研究开发及应用[D];浙江大学;2005年
【二级引证文献】
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1 皮柳杨;陈希有;李红;;基于模糊自适应PID控制器的智能供水系统[J];电气自动化;2012年03期
2 陈池梅;戢小龙;秦勃;;基于C/S与B/S混合模式的通风机远程监控系统的设计与实现[J];计算机与现代化;2012年08期
3 郝维来;金磊;;城镇智能热网的监控系统[J];机械制造与自动化;2012年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 李霞;基于WIFI网络通信远程控制上位机界面编程设计[D];内蒙古大学;2011年
2 马和平;数传电台与GPRS相结合的水厂遥控系统的研究和设计[D];内蒙古科技大学;2011年
3 王兴昌;基于视觉的四轮驱动电动汽车转向控制方法研究[D];燕山大学;2012年
4 马和平;数传电台与GPRS相结合的水厂遥控系统的研究和设计[D];内蒙古科技大学;2011年
5 皮柳杨;基于模糊自适应PID控制器的智能供水系统[D];大连理工大学;2012年
6 孔明;净水厂网络监控系统应用研究[D];兰州理工大学;2012年
7 杨继盛;城市供水远程监控系统的研究与应用[D];合肥工业大学;2011年
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1 梁青福,林翔岳;两个并联水电站水库补偿优化调度的一种改进方法[J];水力发电学报;1988年04期
2 刘福翔;优化调度 提高灌溉工程抗旱能力[J];四川水利;1994年05期
3 胥加仕,吕忠华,郭东浦;大藤峡水利枢纽建设思路调整与效益分析[J];中国水利;2005年22期
4 李成泉;王海霞;;潍坊市水资源科学配置与优化调度研究[J];潍坊学院学报;2007年05期
5 ;今年六月召开电力系统水电站(群)优化调度科研汇报座谈会[J];水电能源科学;1983年01期
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7 李长信,路效兴,刘晓青;碧口水电站优化调度初探[J];四川水力发电;1990年03期
8 林翔岳,许丹萍,潘敏贞;综合利用水库群多目标优化调度[J];水科学进展;1992年02期
9 方春明,何少苓,刘树坤;太湖周围水利设施的优化调度对太湖水质的影响[J];水利学报;1992年12期
10 孙景浩,赵玉德,安建刚,张勇;配水系统优化调度[J];中国给水排水;1993年06期
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1 施阳;徐德民;任章;;基于小波网络的智能PID控制[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
2 朱丽业;吴惕华;;智能控制在现代钢铁工业中的应用[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
3 韩赞东;都东;张人豪;;波控CO_2焊接熔滴过渡频率的智能控制[A];第九次全国焊接会议论文集(第2册)[C];1999年
4 周熙炜;钟彦儒;李洁;金舜;;基于智能控制的异步电机参数辨识的研究进展[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
5 孙晓明;;九点控制器对不同类型输入的仿真研究[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
6 万沛霖;何莉;张志远;;模糊神经网络控制系统的研究[A];2003年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2003年
7 薛云灿;胡树棠;;专家模型算法控制的进一步研究[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
8 于微波;姜长泓;崔丽娜;;基于嵌入式控制器的多模态智能控制方法[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
9 黄伟;郭兵;;基于智能融合的油田注水系统控制策略[A];中国运筹学会模糊信息与模糊工程分会第五届学术年会论文集[C];2010年
10 林晨;李祖枢;;一种用于离散事件动态系统的智能控制结构及其实现[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘立;飞利浦190SW8提速高效办公[N];电子资讯时报;2007年
2 倚凡;智能控制预应力张拉装置问世[N];中华建筑报;2003年
3 詹膑 罗杨;以多变量为基础的现代智能控制[N];光明日报;2000年
4 本报记者 蒋家华;募集资金将破解成长瓶颈[N];中国证券报;2007年
5 闫佳;建一流学科 育栋梁之才[N];科技日报;2004年
6 陈云飞;一外资风投基金欲在浙下单[N];浙江日报;2006年
7 本报记者 那罡;智能控制让网络流量更安全[N];中国计算机报;2010年
8 中国联通深圳分公司 何锋锋;智能控制深港3G过境信号[N];通信产业报;2010年
9 天津 王竹青;机箱内部智能控制散热法[N];电脑报;2002年
10 孟展杭晨;首座城市照明智能控制系统投运[N];宜兴日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄良沛;城市供水系统的优化调度与智能控制研究[D];中南大学;2005年
2 谭文;混沌系统的模糊神经网络控制理论方法研究[D];湖南大学;2006年
3 梁新荣;高速公路智能控制方法研究[D];华南理工大学;2005年
4 卿铭;模糊熵及其在模糊系统优化中的应用[D];西南交通大学;2006年
5 文敦伟;面向多智能体和神经网络的智能控制研究[D];中南大学;2001年
6 王天堃;网络控制系统的研究及其应用[D];华北电力大学(北京);2009年
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10 童梅;智能控制在电力系统谐波抑制中的应用[D];浙江大学;2002年
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1 王俊岭;城市给水系统的优化调度方法[D];太原理工大学;2002年
2 姜山;基于电子地图的车辆优化调度及管理的研究[D];西北工业大学;2004年
3 张利娟;舟山本岛供水系统原水优化调度研究[D];浙江大学;2011年
4 陆一忠;大型泵站优化调度及其经济问题探讨[D];河海大学;2003年
5 向波;三峡工程施工供水系统优化调度[D];重庆大学;2001年
6 于茜;黄河上游梯级水电站短期优化调度研究[D];西安理工大学;2010年
7 李红艳;城市给水系统优化调度模型研究[D];太原理工大学;2003年
8 陈钢;热力系统在线自适应优化调度研究[D];清华大学;2003年
9 李璐;电力市场下AGC辅助服务优化调度理论与实证研究[D];华北电力大学(北京);2004年
10 李玮;洪水资源化利用模式及风险分析[D];武汉大学;2004年
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