叶雯雯，管光华，李一鸣，钟 乐

(1.武汉大学 水资源与水利水电工程科学国家重点实验室，湖北 武汉 430072；2.长江勘测规划设计研究院，湖北 武汉 430010；3.中建水务环保有限公司，北京 100070)

0 引 言

渠道自动控制是指根据渠道中传感器测得的参数、操作条件和控制目标，在没有人直接参与的情况下，利用外加的控制器，来操作节制闸，控制渠道中水位流量在一定目标状态。与传统的渠道就地人工控制相比，渠道自动控制具有响应迅速、调度灵活、控制精度高、供水质量高、节约水资源、及时应对突发事故等优点。从经济发展、节水环保等角度考虑，研究和发展渠道自动化是十分必要的。在渠道自动控制研究中，控制算法是核心，许多算法虽然已经提出，但目前仍难以应用于实际工程。目前实际工程中应用最广的PID算法依然有许多弊端，例如：PID算法参数整定的复杂性、对环境的敏感性。渠系控制固有难题也未能解决，例如：高度非线性、时变性问题。

渠道自动化科学发展至今已有一百多年历史，其控制算法从提出到目前为止，一共经历了经典控制理论阶段、现代控制理论阶段与智能控制理论阶段。经典控制理论阶段是由20世纪70年代后提出的一系列经典控制算法组成，主要研究单输入单输出的系统问题。其中，目前渠道自动控制中应用最广的比例积分加微分(PID)类控制算法在此阶段产生。PID类控制算法涵盖范围广泛，包括美国垦务局提出的EL-FLO、EL-FLO+RESET、P+PR 算法，到PI、PID控制算法等等。……