渠道运行控制系统是一个大型和复杂的控制系统。任何一项供水工程,必须满足的基本要求之一是适时与适量的供水。它的目的在于提高渠道的调度水平和输水效率,避免供水的不足与浪费,从而达到充分利用水资源的目的。 本文首先根据渠道运行控制系统运行不确定的特点,论述了鲁棒控制理论用于渠系的可能性与必要性,最终将鲁棒控制理论应用至渠道运行控制中。 为便于利用鲁棒控制理论来解决渠道运行控制问题,作者先对圣·维南方程作了离散化和线性化的处理,并用状态空间的方法来进行描述。然后,本文着重介绍了鲁棒控制理论和最优H_∞控制思想,研究如何将鲁棒控制理论运用于渠道运行控制系统。为了达到这一目的,论文对渠道控制系统进行了稳定性分析、权函数选取、增广矩阵计算以及最优H_∞控制器的设计等工作,利用MATLAB的鲁棒工具箱,引入描述渠道的状态空间向量,通过MATLAB中的SIMULINK对系统进行动态仿真与分析。最后文中对研究工作进行了总结与展望,讨论进一步需要解决与研究的问题。 鲁棒控制理论运用于渠道运行控制系统是一个比较前沿的课题,有不少人对这个课题进行了研究,截至目前为止还没有运用于工程的实例。但在水资源极度短缺的现状下,鲁棒控制理论用于渠道运行控制系统的意义是十分巨大的,本文仅在此方面做了一些初步的探索,希望能对以后的研究有所帮助和借鉴。