明渠灌溉系统圣维南方程的空间离散建模与验证方法

邹阳贵; 岑丽辉

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明渠灌溉系统圣维南方程的空间离散建模与验证方法

首发时间：2015-01-23

邹阳贵 ¹
邹阳贵（1988-），男，控制理论与控制工程硕士研究生，研究方向为：明渠系统建模与预测控制方法。
岑丽辉 ¹
岑丽辉（1977-），女，副教授，研究方向为：明渠系统控制与优化。

1、中南大学信息科学与工程学院，长沙 410083

摘要：明渠灌溉系统的水动力学由圣维南方程描述，它是一对拟线性偏微分方程组，难以直接用于控制设计。本文从圣维南方程出发，通过空间离散化和线性化的方法，建立了一个简化的明渠灌溉系统状态空间模型。为了验证模型的准确性，使用SICC（Simulation and Integration of Control for Canals）仿真软件模拟明渠系统并得到渠道水力数据，在设定简化模型与SICC模型相同水力条件的情况下，通过对SICC数据和简化模型数据的比较和分析，验证了所建立的简化模型的准确性。

关键词：控制理论与控制工程明渠灌溉系统离散化状态空间模型 SICC 有效性

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On Modeling and Validation of Open Canals Based on Saint-Venant Equations

Zou Yanggui ¹
邹阳贵（1988-），男，控制理论与控制工程硕士研究生，研究方向为：明渠系统建模与预测控制方法。
Cen Lihui ¹
岑丽辉（1977-），女，副教授，研究方向为：明渠系统控制与优化。

1、School of Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083

Abstract：Saint-Venant equations are a set of quasi-linear partial differential equations that represent the canal hydraulics. It's difficult to adapt to control. In this paper, by using a spatial discretization and linearization method, a simplified state-space model of irrigation canals is derived from the Saint-Venant equations. In order to validate this model, under the same initial and boundary conditions, experimental data of canals was obtained from SICC (Simulation and Integration of Control for Canals). Comparisons of data outputs of the simplified model and SICC demonstrate the accuracy of the validation.

Keywords： Control theory and control engineering Irrigation canal system Discretization State-space model SICC Validation

基金：

1. 高等学校博士学科点专项科研基金资助课题（编号20110162120045）

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邹阳贵，岑丽辉. 明渠灌溉系统圣维南方程的空间离散建模与验证方法[EB/OL]. 北京：中国科技论文在线 [2015-01-23]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201501-397.

No.4629335102460114****

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论文编号	201501-397
论文题目	明渠灌溉系统圣维南方程的空间离散建模与验证方法
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