این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های حفاظت آب و خاک، جلد ۲۴، شماره ۲، صفحات ۲۲۱-۲۳۷
عنوان فارسی کاربرد الگوریتم بهینه‌سازی SCE در تعیین ضرایب کنترل‌گر کلاسیک PID
چکیده فارسی مقاله چکیده سابقه و هدف: با توجه به کمبود منابع آب در کشور، بهبود مدیریت توزیع آب برای افزایش عملکرد شبکه‌های توزیع آبیاری یک امر اجتناب ناپذیر است. سیستم‌های کنترل نقش مهمی در توزیع آب در شبکه‌ها دارند و میزان موفقیت شبکه بستگی به چگونگی عملکرد آن‌ها دارد. طراحی و اجرای موفق آن‌ها به تنظیم ضرایب کنترلی وابسته است. هدف از این پژوهش تعیین ضرایب بهینه سیستم کنترل با استفاده از روش تکامل تصادفی تدریجی می‌باشد. مواد و روش‌ها: در این مطالعه سیستم کنترل تناسبی- انتگرالی- دیفرانسیلی کنترل از بالادست و کنترل از پایین‌دست برای سازه تنظیم دریچه کشویی در مدل هیدرودینامیک ICSS توسعه داده شد. برای تنظیم ضرایب این سیستم های کنترل، از الگوریتم بهینه‌سازی تکامل تصادفی تدریجی در گزینه بهره‌برداری افزایشی و کاهشی در مدت زمان بهره‌برداری 5 ساعت در کانال اصلی شبکه آبیاری البرز به‌طول 6/12 کیلومتر استفاده شده است. برای ارزیابی ضرایب کنترل‌گرها، تابع هدف شامل شاخص‌های ماکزیمم قدرمطلق خطا، انتگرال قدرمطلق بزرگی خطا و زمان پاسخگویی سیستم در نظر گرفته شد. همچنین از شاخص‌های مولدن و گیتس برای ارزیابی عملکرد کانال استفاده شد. یافته‌ها: در گزینه بهره‌برداری افزایشی و کاهشی ضرایب بهینه در هر یک از کنترل‌گرها بدست آمد. با استفاده از ضرایب بدست آمده، مدل در مدت زمان کم در هر یک از مراحل افزایشی و کاهشی قادر خواهد بود عمق را در عمق هدف تنظیم نماید. بیشترین مقدار خطا (انحراف از عمق هدف) در کنترل‌گرهای کنترل از بالادست و پایین‌دست به ترتیب در سازه C1 با مقدار 10 سانتیمتر و در سازه C3 با مقدار 6 سانتیمتر می‌باشد. کنترل‌گر کنترل از بالادست قادر به تنظیم سطح آب در پایین دست خود نمی‌باشد بنابراین تامین نیاز آبگیرهای TO14 و TO16 به علت قرار گرفتن در پایین‌دست سازه تنظیم C3، دچار اختلالاتی شده است که مقدار شاخص کفایت در تحویل در این سازه‌ها به ترتیب در محدوده عملکرد متوسط و ضعیف قرار می‌گیرد. در کنترل‌گر کنترل از پایین‌دست مقادیر این شاخص نسبت به کنترل‌گر کنترل از بالادست بهبود یافته است. شاخص‌های کفایت، راندمان، پایداری در تحویل در هر دو کنترل‌گر در کل کانال در محدوده عملکرد خوب و عدالت در تحویل در محدوده متوسط قرار دارند. نتیجه‌گیری: نتایج نشان می‌دهد ضرایب بهینه بدست آمده از مدل توسعه داده شده در هر دو کنترل‌گر کنترل از بالادست و کنترل از پایین-دست پاسخگوی تغییرات در بهره‌برداری در مدت زمان کوتاه می‌باشد. واژه‌های کلیدی: سیستم کنترل تناسبی- انتگرالی- دیفرانسیلی، مدل هیدرودینامیک ICSS، کانال اصلی شبکه آبیاری البرز، شاخص‌های ارزیابی.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Application of SCE Algorithm to determination of PID controller coefficients
چکیده انگلیسی مقاله Abstract Background and Objectives: Due to water resources shortage in our country, improvement of water distribution management is unavoidable matter for increase irrigation network performance. Control systems have an important role in water distribution irrigation network and network succesful depends on performance. Succesful modelling and running depends on tuning of control coefficients. Regarding the control, in general, the water level deviation from a pre-defined target level should be kept as small as possible. Aim of this study is determination of optimal control coefficients using SCE method. Materials and Methods: In this study, PID controller (upstream control and downstream control) is developed for slide gate on the ICSS model. PID is the most commonly applied type of controller in control engineering. An error value is calculated as the difference between a measured water level and a desired target level. The controller attempts to minimize the error by adjusting the flow passing under the gates. The PID algorithm consists of three control terms: the proportional term (P) which depends on the present error; the integral term (I) which is based on accumulated errors; and the derivative term (D) which is based on rate of change of errors. For tuning PID coefficients, SCE algorithm is used for increment and decrement operation scenario in Mc canal of Alborz irrigation network with 12.6km length at 5hr time operation. The objective function consists of three performance indexes of MAE (Maximum Absolute Error), IAE (Integral of Absolute Error) and dimensionless form of SRT (System Response Time). Also Molden and gates indexes is used for performance assessment canal. Results: Optimal coefficients controller are gained in operation scenario. Using gained coefficients, model will be able to tune water level in target level in increment and decrement process at short time. Maximum errors are related to C1 structure with 10cm in upstream controller and C3 structure with 6cm in downstream controller. Upstream controller are not able to tuning water level in downstream, so water supply in TO14 and TO16 is disturbed and MPA index is fair and poor performance classes Respectively for TO14 and TO16. The MPA index have been improved in downstream controller Compared to upstream controller. MPA, MPF, MPD indexes are good performance classes in both controller and MPE index is fair. Conclusion: Results show gained optimal coefficients of the developed model to the upstream and downstream controllers is Responsive to changes in operation in a short time.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله ساحله کاکویی |
دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

علیرضا عمادی |
عضو هیات علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

محمدعلی غلامی سفیدکوهی | mohammad ali gholami sefidkohi
عضو هیات علمی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

نشانی اینترنتی http://jwsc.gau.ac.ir/article_3684_687439c65aeb1247661b5e5e1e9c5bea.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1379/article-1379-437934.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات