توسعه و ارزیابی مدل سیستم کنترل خودکار بالادست فازی در کانال‌های آبیاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

محدودیت منابع آب در بخش کشاورزی و ضعف عملکرد شبکه‌های آبیاری،‏ استفاده بهینه از منابع موجود را با بکارگیری فن آوری‌های کنترلی مناسب‌تر ضروری می‌سازد. تئوری فازی یکی از روش‌هایی است که در دهه‌های اخیر برای حل مسائل مختلف کنترل در شاخه‌های گوناگون مهندسی به کار گرفته شده است. در این تحقیق با استفاده از تکنیک فازی،‏ سیستم کنترلی برای تنظیم عمق آب در کانال‌های آبیاری تدوین شده و با استفاده از مدل هیدوردینامیک ICSS در کانال E1-R1 از شبکه دز عملکرد آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای ارزیابی سیستم کنترل تدوین شده از نمودار تغییرات عمق و دبی در بالا‌دست آب‌بندها و بازشدگی آنها در طول زمان بهره‌برداری و شاخص‌های خطای مطلق حداکثر،‏ خطای مطلق تجمعی و سرعت عکس‌العمل سیستم استفاده شد. نتایج حاصله نشان می‌دهد که متوسط و حداکثر انحراف عمق آب از عمق هدف برای آب‌بندها به ترتیب در محدوده 017‎/0 تا 143‎/0 درصد و 667‎/0 تا 222‎/1 درصد بوده است. همچنین میزان شاخص سرعت عکس‌العمل نشان داد که حداکثر زمان لازم برای تثبیت عمق جریان در محدوده یک درصدی عمق هدف 6‎/6 دقیقه می‌باشد. با درنظر گرفتن این مقادیر و با توجه به شدت میزان تغییرات آبگیری اعمال شده در کانال،‏ عملکرد سیستم کنترل فازی تدوین شده مطلوب ارزیابی می‌شود

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Development and Evaluation of an Upstream Fuzzy Control System Model for Irrigation Canals

نویسندگان [English]

  • Dr M. Monem
  • M.S. Kiapasha
چکیده [English]

Limited water resources for agricultural use and poor performance of irrigation networks require optimal water consumption by application of improved control systems. Fuzzy theory has been widely and successfully applied in several engineering control problems. In this research fuzzy theory has been applied for control of water levels in irrigation canals. Using the ICSS hydrodynamic model, the fuzzy developed model is tested in E1-R1 canal of Dez Irrigation network. The performance of fuzzy control system is evaluated using several criteria such as, maximum absolute error, cumulative absolute error, and response time. Flow, depth, and gate opening variations in time are depicted and analyzed as well. The results show that average and maximum depth deviation were in the range of 0.017% to 0.143% and 0.667% to 1.222%, respectively. The maximum response time for water depth to be stabilized within 1% range of target depth was 6.6 minutes. Considering high flow variations in the canal, the results indicate that the developed fuzzy control system is successful in water depth control of irrigation canals.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fuzzy control system
  • Mathematical model
  • Irrigation canals
  • ICSS
  • Upstream control