توسعه و آزمون مدل رياضي سرريز لولايي خودكار با منطق PID

Development and Test of a Mathematical Model for Automatic Pivot Weir Based on PID Control

به منظور ارتقا عملكرد شبكه هاي آبياري، تامين انعطاف پذيري بالاتر و بهبود روش هاي تحويل و توزيع، استفاده از سيستم هاي كنترل خودكار در شبكه هاي آبياري مطرح مي باشد. در اين تحقيق، مدل رياضي سرريز لولايي خودكار با منطق PID به صورت تلفيقي با مدل هيدروديناميك ICSS، جهت كنترل سطح آب در كانال هاي آبياري تهيه شد. اين مدل بر روي كانال استاندارد شماره دو ASCE تحت گزينه بهره برداري تغييرات شديد دبي مورد آزمون قرار گرفت. اين كانال داراي شيب ملايم، طول 28 كيلومتر و 8 بازه بوده كه در انتهاي هر بازه يك آبگير و يك سازه تنظيم قرار دارد. از بررسي نمودارهاي سطح آب و شاخص هاي عملكرد MAE و IAE، مشخص گرديد كه حداكثر خطا 3% بوده كه از لحاظ كابردي مناسب است و اين انحراف طي زمان كوتاهي (حدود چند دقيقه) اصلاح شده است. بنابراين عملكرد سيستم كنترل خودكار تهيه شده مطلوب بوده و جهت كنترل سطح آب در كانال هاي آبياري قابل توصيه مي باشد.

In order to improve the performance of irrigation networks, provide higher flexibility levels and improve water delivery methods, application of automatic control systems is suggested. In the coarse of the present study, a mathematical model of automatic pivot weir as based on PID control logic in combination with ICSS hydrodynamic model is developed. The developed model was tested under high flow variations on standard canal number two ASCE. The slope of the canal is mild; it is 28 KM long, provided with 8 reaches each reach equipped with an orifice offtake along with a regulating structure at the end. Water level variation and performance indexes MAE and IAE were analyzed. The results indicated that maximum error in the worst conditions amounted to 4% which is appropriate within practical terms. Water deviation was corrected within a few minutes. Therefore, it could be concluded that the developed model for automatic pivot weir is able to properly control the water level in irrigation canals.