杜剑锋，马志敏，范北林

(1.武汉大学 电子信息学院, 武汉　430072; 2. 长江科学院 河流研究所, 武汉　430010)



河工模型试验目标水位突降时尾门水位的控制

杜剑锋1，马志敏1，范北林2

(1.武汉大学 电子信息学院, 武汉430072; 2. 长江科学院 河流研究所, 武汉430010)

摘要：针对河工模型试验过程中目标水位下降幅度过大时可能造成尾门开启过度、流速急剧增加，从而导致动床地形冲毁的现象，提出了一种尾门平稳过渡控制的方法。即在试验开始阶段，停止尾门调节器PID(proportion-integration-differentiation)控制模式，采用逐步开启尾门，直至模型水位接近目标水位后再自动转入PID调节模式。在试验过程中，目标水位降幅超过设定的正常幅度后，调节器自动将目标水位变化分解为按阶梯逐步下降的过程，阶梯的幅度和持续时间可以根据实际模型事先整定。将新方法应用到长江防洪模型供水系统,并嵌入到尾门PID调节系统中。试验表明:采用这些方法后，能有效抑制目标水位降幅过大时造成尾门的超调，保证了尾门水位的平稳过渡，并且有效提高了尾门控制的平稳性和试验系统的可靠性；新方法使得水位调节平衡的时间有所增加，应根据模型的特性，选择适当的控制参数。

关键词：尾门水位调节；PID算法；流速；地形；河工模型试验

在河工模型试验中，如果遇到目标水位突然大幅下降的情况，试验人员一般会启用手动尾门，通过人工干预的方法，以保证模型水位的平稳过渡。这样做的主要目的，是为了防止自动调节过程中，由于尾门突然打开而导致流速急剧增加，冲毁动床地形这种情况的出现。……