我国是水资源大国,但水资源在空间上存在分布不均的情况。因此,常需要进行长距离或短距离调水,利用渠道将水从水源地输送到灌溉农田。水渠灌溉自动化可以对水渠运行过程进行科学的调度,防止灌溉农田供水不足以及水资源的浪费,同时还能解放劳动力,减少因过多人力调度而产生的运行费用。农田灌溉呈现出时间上的周期性,过程上的重复性。水渠灌溉系统也呈现非线性、不确定性、强耦合等复杂系统的特点。针对这些特点,本文采用迭代学习控制方法对灌溉渠道进行运行控制。主要研究内容如下:第一,研究了大坝-河流渠道灌溉系统的迭代学习控制问题。对Saint-Venant方程组简化后得到的大坝-河流渠道灌溉系统方程进行线性化,得到Hayami偏微分方程。在空间上运用向后差分格式对Hayami方程进行离散化,通过叠加向量方法建立上游闸门开度与流量关系的状态空间数学模型,并设计了D型迭代学习控制算法,给出并证明了该算法的收敛性条件。结果表明通过上游闸门开度的迭代学习控制,可使取水口流量完全跟踪期望流量;第二,研究了棱形单渠段灌溉系统的迭代学习控制问题。对表示棱形单渠段灌溉系统的Saint-Venant方程组,在时间和空间上进行离散化,离散化格式是具有无条件稳定优点的Crank-Nicolson格式。建立了上游和下游闸门调控的流量与水位关系的状态空间数学模型,并设计了P型迭代学习控制算法,给出了算法收敛性条件及数学证明。结果表明通过上游和下游闸门的迭代学习控制,取水口流量能完全跟踪期望流量;第三,研究了实际中更常见的大型棱形多渠段灌溉系统的迭代学习控制问题。对表示棱形多渠段灌溉系统的Saint-Venant方程组进行了时间和空间上的Crank-Nicolson格式离散,建立了渠道中各个闸门调控的流量与水位关系的状态空间数学模型,设计了P型迭代学习控制算法,并证明了算法的收敛性。表明通过渠道中各个闸门的迭代学习控制,取水口流量能完全跟踪期望流量。另外,对于大坝-河流渠道灌溉系统和棱形单渠段灌溉系统的迭代学习控制,本文给出了迭代学习算法流程图及例子仿真,仿真结果进一步说明了提出的迭代学习控制方法的有效性。