水闸群耦合式MPC控制模式与算法研究
卿光志1
黄草2
王睿3
覃晖4
雷晓辉5
1.长沙理工大学,长沙 410114;中国建材检验认证集团湖南有限公司,长沙 4100362.长沙理工大学,长沙 410114;洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室,长沙 4101143.长沙理工大学,长沙 4101144.华中科技大学,武汉 4300745.河北工程大学,河北 邯郸 056038
摘要：[目的]大型长距离调水工程的输水时滞和闸群协同问题影响了闸群控制的效率,本研究旨在进一步提高大型调水工程闸群的调控效率,优化闸群控制模式.[方法]设计了集总式(CMPC)、分布式(DMPC)、耦合式(D-CMPC)3 种基于MPC算法的闸群控制与算法,对比分析了目标水位变化及分水扰动等 9 种情景下,不同控制模式对南水北调中线工程 36#～41#闸群的闸前水位和过闸流量的控制效果.[结果]在目标水位控制方面,相较于CMPC模式和DMPC模式,D-CMPC模式下调控效率提升幅度达 19%～71%,累计波动降幅为 14%～79%.在应对分水扰动时,D-CMPC模式下的水位稳定性最佳,水位变化幅度最小.[结论]耦合式MPC闸群控制可为大型调水工程的自动化与智能化提供了技术支持.
关键词：耦合式MPC水闸群控制模式控制算法南水北调
分类号：TV91(水利工程)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFC3209400)国家自然科学基金(52179004)
论文发表日期：2025-12-30
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 45-56 )
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