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等体积明渠的鲁棒控制

王水林  
【摘要】:本文论述了渠道运行自动控制的必要性,针对渠道运行具有非线性,时滞性且无法建立精确数学模型等特点,采用鲁棒控制理论研究渠道运行问题,从而为渠道运行控制设计和研究建立起一个完整的框架体系。 研究了渠道运行控制系统数学模型的建模方法,建立起渠道运行控制状态空间方程,将明渠水力学的问题转化为控制论问题。将最优控制理论应用到渠道系统运行管理中设计出最优控制器,并对不同的初始条件进行模拟仿真,验证所建立的渠道运行控制理论和设计方法是可行的。对H~∞控制理论进行了深入的分析并将其用于渠道控制中,仿真结果表明该控制器在抑制干扰方面明显优于最优控制器。 最后,针对基于H~∞最优控制理论设计出的控制器阶数高,结构复杂,实现较困难等特点,提出了一种基于非迭代算法的鲁棒控制器的设计方法。


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