探析三峡～葛洲坝联合调度水工模型及其测控系统研制

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1、华中科技大学硕士学位论文三峡～葛洲坝联合调度水工模型及其测控系统研制姓名：彭钢申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：孔力2003.5.1华中科技大学额士学位论文摘要f实物模型试验可以在一定的空间与时间范围内重演天然河流的某些演变过程或预报修建工程后的发展趋势。已成为解决水利复杂问题的重要手段。目前，国外先进国家已在很大程度上实现了试验过程的自动控制和数据的计算机采集，而国内在该领域的研究尚十分落后∥为提高我国模型试验水平，本文结合三峡～葛洲坝水利枢纽联合调度运行水工整体模型及其自动化测控系统研制过程，对应

2、用于水工模型方面的多种测量控制技术进行了深入研究。论文针对联合调度水工模型的具体情况，提出了一种以工业PC和可编程控制器为核心的分层分布式测控系统方案，并自行开发了执行机构和测量仪表，包括：流量测控装置、静压式坝前水位计和泄洪坝电动调节门。该系统方案对于构建其它模型的测控系统在某些方面具有借鉴意义。将工控组态软件技术应用于大型水工模型测控系统的软件设计，以国产组态软件组态王6．0为平台，开发了测控系统上位机软件。组态软件技术的应用，缩短了开发周期、增强了软件的灵活性和可靠性。对传统PID控制算法进行了变速积分和不完全微分

3、改进，应用于三峡来流控制，解决了传统PID算法超调量大、跟踪精度差的缺点，使流量跟踪精度达到O．15L／s。根据模型河道中水流惯性大、滞后严重、水流呈现复杂态势的情况，提出了水位控制的Fuzzy-PID算法，实现了葛洲坝坝前水位控制，水位控制精度O．1mm，动态跟踪过程中，最大误差小于O．15mm。关键词：测控系统；水工模型：PIE)算法；模糊控制；PLC；组态软件；水位华中科技大学硕士学位论文AbstractThroughphysicalmodelexperiments，evolvementcanbereplayeda

4、ndthefuturedevelopmenttrendsafterengineeringconstructionofnaturalriverscanbepredictedinsomecertainscope．Ithasbecomeimportantmeanstosolvethecomplexproblemsofwaterconservancy．Atpresent,automationofexperimentprocessenddateacquisitionhasbeenachievedtoahighdegreeindev

5、elopedcountrieswhilewhichiscomparativelybackwardinourcountry．Toimprovethemodalexperimentallevelofollrcountry,combinedwithThreeGorgesProject．-．OezhoubaprojectuniteddispatcherhydraulicsU'ucmralmodelanditsresearchanddevelopingprocessofmeasureendcontrolsystem，adccpre

6、searchismadeonmultimeasurementendcontroltechnologyappliedtOhydraulicmodelinthisthesis．Duetotheconcreteconditionsoftheuniteddispatcherhydraulicmodel，ahierarchicaldistributednlca翻鹏andcontrolsystembasedonindustrialPCandprogrammablecontrollerisproposedinthisthesis，an

7、dsomeactuatingmechanismmadmeasurementinstrumentsincludingdc：viceoffluxn嵋a嗣Hementandcontr01．staticpressurenilomctcr,automaticadjustinggatearedevelopedindependently．IthasreferencevaluestoconstructnIeasu托andcontrolsysteminath盯mOdals．ApplyingIndustrialconfigurationso

8、矗wa托technologytothesoftwaredesignofmeasureandcontrolsysteminlarge-scalehydraulicmodel，thehostsoftwareofmeasureandcontrolsystemisdevelopedbasedonthekingview6．0，