عنوان

توسعه راهبردهای موثر با کمک مدل کنترل پیشبین به منظور مدیریت شبکههای توزیع آب شرب شهری، مطالعه موردی :خط انتقال آب زرینهرود به تبریز

Number

‭۱۷۷۰۶پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

توسعه راهبردهای موثر با کمک مدل کنترل پیشبین به منظور مدیریت شبکههای توزیع آب شرب شهری، مطالعه موردی :خط انتقال آب زرینهرود به تبریز

First Statement of Responsibility

/مریم جوانصالحی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی عمران

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۶‬

Name of Manufacturer

، افشاری

Text of Note

چاپی

Text of Note

فاقد توصیفگر فارسی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی عمران گرایش مهندسی و مدیریت منابع آب

Date of degree

‮‭۱۳۹۶/۰۶/۱۴‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

این تحقیق به بررسی کارایی الگوریتم کنترل پیشبین جهت بهبود مدیریت و کنترل سامانه خط انتقال آب با مقیاس بزرگ پرداخته است .کنترل پیشبین مبتنی بر مدل روش کنترلی مدرنی میباشد که کاربردی اساسی را در مسائل کنترل صنعتی ایجاد کرده و موفقیت اصلیاش به علت قابلیت کم نظیرش برای به کاربردن ساده و مؤثر قیود سخت روی متغیرهای حالت و کنترلی است .تطبیق پذیری کنترلکننده پیشبین مبتنی بر مدل با شرایط متغیر سیستم، در زمینههای مختلف به ویژه مهندسی مکانیک و برق مورد توجه بسیاری قرار گرفته، ولی مطالعات کافی در بکارگیری آن در مدیریت سیستمهای منابع آب علی الخصوص در ایران کمتر انجام شده است .لذا در این تحقیق از روش کنترل مدرن پیشبین با بهینهسازی چند هدفه و با رعایت محدودیت ظرفیت پمپاژ ایستگاهها و ظرفیت مخازن در هر گام زمانی کنترل برای طراحی یک کنترلکننده هوشمند برای خط انتقال آب استفاده شد .به منظور ارزیابی کارایی استراتژی کنترل پیشبین، کنترلکننده پیشبین طراحی شده بر روی خط انتقال آب زرینه رود اعمال شد .نتایج حاصل از اعمال استراتژی کنترلکننده پیشبین با استفاده از شاخصهای ارزیابی با دادههای اپراتوری مقایسه گردید .خط انتقال آب زرینه رود به طول ‮‭۱۸۰‬ کیلومتر، شامل ‮‭۲۴‬ انشعاب بوده و به عنوان بزرگترین خط انتقال آب در خاورمیانه مطرح میباشد .در این تحقیق کنترلکننده طراحی شده برای خط انتقال به صورت یک تابع دو هدفه، حفظ حجم ایمن آب ذخیره شده در مخازن و کاهش نوسان دبی جریان در ایستگاهها و در گام بعدی با اضافه کردن هزینه تولید و انتقال آب به صورت یک تابع سه هدفه تحلیل و بررسی گردید .بر اساس نتایج، کنترلکننده پیشبین به خوبی توانست ضمن برآورد همه قیود موجود در سامانه، نوسان دبی جریان را در ایستگاهها کاسته و حجم آب ذخیره شده در مخازن به سمت حجم هدف تعیین شده همگرا کند .همچنین الگوریتم پیشنهادی توانست مجموع دبی پمپاژ شده در طول خط انتقال را در حالت دو هدفه به میزان ‮‭۸‬ و در حالت سه هدفه ‮‭۱۴‬ در طول مدت طراحی بهینه کرده و کاهش دهد، که گویای عملکرد مناسب کنترلکننده پیشبین طراحی شده میباشد.

Text of Note

‮‭This research has been studied in order to survey the performance of model predictive control algorithm in improving the management and control of the water transport network in large scale systems. Model Predictive Control (MPC) is a modern control method which has been developed for industrial control problems which owes its success to easy and effective applicability of constraints on state and control variables. Versatility of the model predictive control with varying conditions of system has been studied in various fields such as electrical and mechanical engineering, but the lack of studies in water resources management especially in Iran is apparent. Hence, in this research the multi-objective MPC is designed while applying the constraints regarding reservoir and pump stations capacity at each time step for the water transport network. To evaluate the proposed controller performance, the designed MPC have been applied on the Zarinehrud transfer line which is known as the largest water transfer line in the Middle East. This network contains a total pipe length of kms with branches. In this research the designed controller have been solved for the two objective function, maintaining the safety stored water in the reservoirs and reducing the fluctuations in the pump stations. Moreover, the three objective mode which is comprised of adding the cost of production and transport to other objectives have been analyzed. The obtained results show that the proposed controller yields high capability to satisfy all constraints while fluctuations in pumping stations have been decreased and the volume of water in the reservoir tanks maintain the lowest error in the vicinity of the desired volume. Furthermore, the total amount of pumped water over the length of the transmission line during the design time decreases by in the two objective mode while this amount is equal to in the three-objective mode, which indicates the proper performance of the proposed controller‬

جوانصالحی، مریم

ضرغامی، مهدی، استاد راهنما

کیقبادی، جعفر، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی