Материал: Модели управления функционированием систем подачи и распределения воды. Панов М.Я., Петров Ю.Ф

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам


Сn1 p					T		Qn1z			0		0					0			Qn1 1
Сn1 p							Qn1z			0		0					0			Qn1 1
																												z

																										z
							0				z	0					0
											z
Cn1D p										Qn1D										Qn1D 1

		Cn 2 p						0		0		Qnz 2					0
		Cn 2 p						0		0		Qnz 2					0			Q								z
																												n 2 1
	Cn 2D p																z
																	z
								0		0		0			Qn 2D				Q
								0		0		0			Qn 2D				Q						z
																									n 2D 1

		Сn1 p				T		Qn1z			0		0					0					Qn1 1
		Сn1 p						Qn1z			0		0					0					Qn1 1
																													z

																													z
								0			z		0					0
											z
		Cn1D p									Qn1D										Qn1D 1
																														;
			Cn 2 p						0		0		Qnz 2					0												;
			Cn 2 p						0		0		Qnz 2					0		Q									z
																													n 2 1
			Cn 2D p															z
																		z
									0		0			0			Qn 2D
																				Q
																				Q									z
																													n 2D 1

Kn1 r				T			Qn1z			0		0					0			Qn1 1
Kn1 r							Qn1z			0		0					0			Qn1 1
																											z

																								z
							0				z	0					0
											z
Kn1D r										Qn1D									Qn1D 1

		0n 2 r						0		0		Qnz 2					0
		0n 2 r						0		0		Qnz 2					0			Q						z
																										n 2 1
																										n 2 1
	0n 2D r																z
								0		0			0	Qn 2D					Q
								0		0			0	Qn 2D					Q				z
		Kn1 r T						Qn1															n 2D 1

											0		0					0				Q							n1 1




		Kn1D r							0		Qn1D		0					0	Qn1D 1 .

			0n 2 r						0		0		Qn 2					0			Qn 2 1
			0n 2 r						0		0		Qn 2					0			Qn 2 1
			0n 2D r					0

											0		0			Qn 2D				Qn 2D 1

(3.25)

(3.26)

Линейная модель управления для I версии ЦФ ввиду громоздкости выкладок не приводится.

Модели управления с новой системой функциональных ограничений отличаются довольно высоким порядком матричных задач. Так, размерность новой системы уравнений в два раза превышает размерность МВС (1.31)-(1.33) в силу включения в ее состав уравнений второй подмодели с новой группой неизвестных.

3.3. Поиск на основе имитационного моделирования оптимальной структуры управления системами водоснабжения

Как было установлено ранее, модель управления водоснабжающими системами второго подъема в области обратного анализа «привязывается» к задаваемому режиму потребления. Последний формируется на основе отборов водопотоков от энергоузлов, а учет интересов отдельных потребителей, присоединенных к конкретному ЭУ, зависит от уровня детализации задачи. Высокий уровень детализации влечет за собой ощутимое увеличение порядка матриц и размерности систем уравнений, которые к тому же (в данной

116

постановке) уже двоекратно превышают размерность системы уравнений МВС. Напомним, что по результатам системного анализа предыдущей главы управление режимом потребления воды на основе модели МВС в области прямого анализа отличается непредсказуемостью. Поэтому необходим разумный компромисс между ресурсами вычислительной техники и уровнем детализации этой задачи.

Рассмотрим структуру режима водопотребления. Расчетная схема узлового водоотбора, получившая признание в практике проектирования и эксплуатации, на самом деле не столь однозначна, поскольку к узлам присоединяется две группы разнородных потребителей: к первой относятся реальные потребители, отбирающие сосредоточенные нефиксированные расходы водопотоков; ко второй – фиктивные, отбирающие воду по длине участков, расходы которых «сгоняются» к узлам. Если первая группа однозначно зависит от узловых давлений, то для второй группы с целью упрощения задачи условно предполагается независимость расходов воды от узловых давлений, вследствие чего они получили название «фиксированных» отборов. Однако фактически зависимость фиксированных отборов от уровня узловых давлений сохраняется и с этим приходится считаться при выборе схемы расположения УД. Во всяком случае расположение УД на фиктивных участках БСТГ вполне оправдано, но их сопротивление должно быть «привязано» к реальному сопротивлению управляемого дросселя, размещенного на реальной линии абонентских подсистем конкретного потребителя, присоединенного к энергоузлу. Адекватность подобной привязки устанавливается на основе условий энергетического эквивалентирования.

На первом этапе анализа будем рассматривать два предельных варианта расположения управляемых дросселей: первый – УД расположены на реальных участках кольцевой структуры БСТГ; второй вариант – на фиктивных участках АП.

Первый вариант достаточно очевиден и удобен в практике эксплуатации водоснабжающих систем. Для анализа рассматривается 3- кольцевая система с водонапорной башней, трубы стальные, каждая цепь содержит как минимум один УД, расположенный на реальном участке распределительной (уличной) сети (рис. 3.1, а). Исходная информация по сети приведена в табл. П.3, П.4.

Поскольку участки сети несут путевую нагрузку, все узлы имеют статус энергоузлов. Модель управления данной системой водоснабжения является частным случаем (3.9) - (3.14) в части, касающейся расположения УД (II версия ЦФ):

n1 p

n1 1

;

n1D p

n1D 1

p e

e 1

(3.27)

n 2 p

n 2 1

Прогноз режима водопотребления, исполнение прогноза и результаты

моделирования представлены

табл. 3.1, 3.2. Здесь и в дальнейшем:

117

	z(k )	Qiz(k ) Qiz(0)			4
	z(k )	Qiz(k ) Qiz(0)			4
Qi					; общее число итераций К=10 ; алгоритмический язык
Qi		Q	z(0)	K	; общее число итераций К=10 ; алгоритмический язык
		Q	i	K
			i

Delphi 5.

Таблица 3.1 Прогноз и исполнение прогноза режима водопотребления по результатам

моделирования системы водоснабжения (рис.3.1, а)

Обозначение участка			2-9	4-10	7-11	3-15	6-13	8-12	1-16	5-14
Q iZ(O) ,	л/с, до	внесения	11,4	9,7	12,6	25,6	18,1	22,2	39,9	20,5
возмущения

Q Z(К ) , л/с, прогноз режима
i			13,68	7,76	15,12	20,48	21,72	17,76	31,92	24,6
водопотребления

Q iZ(К ) ,	л/с,	исполн.	13,924	7,941	15,389	20,959	22,107	18,176	32,667	25,039
прогноза

Рис. 3.1. Расчетная схема системы водоснабжения для первого предельного варианта размещения УД:

а – до внесения возмущения; б – после внесения возмущения,

118

S(kD )

- дистанционно управляемый дроссель

Прогноз режима потребления предусматривал 20-процентное отклонение от исходного режима (табл. 3.1) как в направлении увеличения, так и уменьшения отборов воды от энергоузлов, без оговорки каких бы то ни было ограничений. То есть задаваемый режим является исключительной прерогативой пользователя.

Однако для качественного исполнения прогноза необходимо, чтобы УД функционировали в пределах своих рабочих характеристик. Учитывая довольно большую нелинейность цепных и контурных уравнений, связывающих расходы и гидравлические сопротивления УД, даже небольшие (в рамках прогноза) отклонения по расходу могут привести к значительным изменениям коэффициентов гидравлических сопротивлений дросселей. Если УД при этом полностью открывается, то вводится граничное условие: если

SDO , то

119

						Таблица 3.2
		Результаты моделирования процесса управления
		системой водоснабжения (рис. 3.1, а)
Обозначение		До внесения возмущения			После внесения возмущения
участка		Q (QZ), л/с	S·104	h, м	Q (QZ), л/с	S·104	h, м

	ВБ-1	160,0	4,921875	12,6	156,204	8,460896	20,644
	1-3	38,390	17,132696	2,525	-32,824	5,288121	-0,57
	1-2	48,827	5,280782	1,259	20,960	0,26012	0,0114
	1-5	32,882	31,472363	3,403	135,400	1,1526	2,113
участки	3-6	12,790	164,01412	2,683	-53,783	57,89098	-16,746
участки	2-4	37,427	14,348827	2,01	7,036	4264,7809	21,115
	2-4	37,427	14,348827	2,01	7,036	4264,7809	21,115
	4-5	7,727	22,440704	0,134	88,287	22,440704	17,491
Реальные	5-6	20,110	44,632582	1,805	22,074	44,632582	2,175
Реальные	7-8	7,4	46,596055	0,255	-57,192	46,596055	-15,24
	6-8	14,8	40,0	0,876	-53,816	1,1891	-0,344
	4-7	20,0	64,0	2,56	87,382	2,2388	1,709

	1-16	39,9	153,26536	24,4	32,667	153,26536	16,356
участки	2-9	11,4	1857,57156	24,14	13,924	1857,57156	36,014
участки	3-15	25,6	333,78601	21,88	20,959	333,78601	14,663
	3-15	25,6	333,78601	21,88	20,959	333,78601	14,663
	4-10	9,7	2352,10968	22,13	7,941	2352,10968	14,835
Фиктивные	5-14	20,5	499,63117	21,0	25,039	499,63117	31,324
Фиктивные	6-13	18,1	617,96037	20,24	22,107	617,96037	30,202
	6-13	18,1	617,96037	20,24	22,107	617,96037	30,202
	8-12	22,2	395,34128	19,48	18,176	395,34128	13,06
	7-11	12,6	1160,36785	18,42	15,389	1160,36785	27,48

S(kD ) SDO ( где SDO – коэффициент гидравлического сопротивления УД в

состоянии полного открытия). Такая ситуация несомненно отражается на точности исполнения прогноза водопотребления в сторону ее ухудшения.

n1 1

n1 r

0 ;

Kn1D r

hn1D 1

(3.28)

n 2 r

n 2 1

n1 1

n1 m

0 ;

An1D m

Qn1D 1

(3.29)

n 2 m

n 2 1

n1 m

n1 1

0 ;

An1D m

Qn1Dz 1

(3.30)

n 2 m

n 2 1

120

Источник: https://studfile.net/preview/16563865/

Смотрите также:



_1966(~1
_Антонян Ю.М., Сексуальные преступления. Чикатило и другие
_РГР № 1 (2)
- Габариты и масса 27
'Образ–Я' и его развитие средствами диалога
"Их невинная наложница "
"Логистическая технология JIT"
"Особенности правовой системы Российской Федерации" по дисциплине "Теория государства и права"