اثر پارامتر شیب کف بر تعیین بهینه ضرایب و عملکرد کنترل کننده PID در کانال های آبیاری

خودکارسازی شبکه های آبیاری برای ارتقای عملکرد این شبکه ها و به عنوان یکی از روش های بهبود بهره برداری، ضرورتی است که نیازمند بکارگیری سیستم های کنترل است. در این بین، کنترل کننده های PID کاربرد زیادی در مناطق مختلف دنیا داشته اند، اما تنظیم آنها برای شرایط هندسی و هیدرولیکی مختلف کانال ها، همچنان به عنوان مشکل اصلی طراحی محسوب می شود. از آنجا که پارامتر شیب کف کانال یکی از عوامل تعیین کننده رفتار دینامیک جریان آب است، در این مطالعه با اعمال تغییر شیب طولی در یک کانال مبنا، کنترل کننده پایین دست فاصله دار با کاربرد دی کوپلینگ و تکنیک تناسبی-انتگرالی-دیفرانسیلی پس خورد، طراحی و ارزیابی شد. هم چنین برای تنظیم کنترل کننده از مشخصه های کانال استفاده شد و این مشخصه ها با استفاده از رویکرد جدید فرایند شناسایی سیستم تعیین شدند. به منظور طراحی و اجرای الگوریتم های کنترل از مدل هیدرودینامیک سوبک در تلفیق با نرم افزار مت لب استفاده شد و با در نظر گرفتن مقادیر مختلف برای شیب کف کانال، اثر آن روی رفتار جریان آب و تنظیم کنترل کننده و در نتیجه اثر آن در ضرایب کنترل کننده، بررسی شد. سپس ارزیابی عملکرد کنترل کننده تنظیم شده، در دوره بهره برداری مورد نظر و در سناریوهای مختلف، با محاسبه شاخص های عملکرد صورت گرفت. به طور کلی نتایج نشان داد که جریان آب در شیب های زیاد رفتار رزونانسی کمتری نشان می دهد و توانایی این نوع کنترل کننده در کانالی با شیب زیاد، نسبت به شیب های ملایم تر، کمتر است.