Modelling and Control of Open-Flow Canal Systems using LPV Techniques
Autor: BOLE MONTE, YOLANDA
Data de lectura: 05-11-2010
Resum de la tesis
La mancança d’aigua és un dels problemes més importants en del Planeta en les pròximes dècades. Al 2025, la població mundial haurà augmentat en aproximadament 1800 milions de persones, especialment a les regions menys desenvolupades des del punt de vista de la tecnologia hidràulica, la automàtica i l’enginyeria de control. Paral·lelament, gran part del món occidental té adquirits uns hàbits de consum d’aigua irresponsables, de tal manera que l’aprovisionament de les poblacions i el tractament i la distribució dels recursos hídrics del Planeta queden condicionats tant per la tecnologia com per les decisions polítiques. Per tant, és necessari tant un ús eficient de l’aigua com la seva protecció. El 40% de la població del món viu en països on hi ha una dificultat important per suplir les necessitats d’aigua potable, de nutrició, domèstiques i de la indústria.
Davant aquesta problemàtica els països més desenvolupats han emprat recursos econòmics per tal de millorar la gestió dels sistemes de rec ja que l’aigua destinada al cultiu és un recurs bàsic pel subministrament d’aliments arreu del món. Els canals de rec són sistemes que s’usen per transportar aigua des de la font (un riu, una presa) fins els usuaris finals (camps, estacions de bombeig). Normalment aquests canals estan formats generalment per un canal principal, una sèrie de canals de distribució secundaris i un conjunt d’elements de control (sensors, comportes, actuadors). Tradicionalment, la gestió dels canals de reg ha sigut purament mitjançant l’operació manual dels elements de regulació i altres estructures. Això presenta limitacions i una baixa eficiència de la distribució de l’aigua, generant un consum innecessari d’aquesta.
Per tant, últimament s’han utilitzat tècniques de control automàtic en la gestió de l’aigua de rec. Els canals d’irrigació són sistemes distribuïts de dinàmica variable depenent del punt d’operació i amb retards grans que també varien segons el punt d’operació. A més presenten no linearitats, acoblaments i interacció entre trams en el cas d’un canal de varis trams. En concret, en aquesta tesi es presenten tècniques de modelització i d’identificació LPV i algoritmes de control LPV basades en LMIs per tal de garantir l’estabilitat i el performance en el control de canals de reg en qualsevol punt d’operació.
Davant aquesta problemàtica els països més desenvolupats han emprat recursos econòmics per tal de millorar la gestió dels sistemes de rec ja que l’aigua destinada al cultiu és un recurs bàsic pel subministrament d’aliments arreu del món. Els canals de rec són sistemes que s’usen per transportar aigua des de la font (un riu, una presa) fins els usuaris finals (camps, estacions de bombeig). Normalment aquests canals estan formats generalment per un canal principal, una sèrie de canals de distribució secundaris i un conjunt d’elements de control (sensors, comportes, actuadors). Tradicionalment, la gestió dels canals de reg ha sigut purament mitjançant l’operació manual dels elements de regulació i altres estructures. Això presenta limitacions i una baixa eficiència de la distribució de l’aigua, generant un consum innecessari d’aquesta.
Per tant, últimament s’han utilitzat tècniques de control automàtic en la gestió de l’aigua de rec. Els canals d’irrigació són sistemes distribuïts de dinàmica variable depenent del punt d’operació i amb retards grans que també varien segons el punt d’operació. A més presenten no linearitats, acoblaments i interacció entre trams en el cas d’un canal de varis trams. En concret, en aquesta tesi es presenten tècniques de modelització i d’identificació LPV i algoritmes de control LPV basades en LMIs per tal de garantir l’estabilitat i el performance en el control de canals de reg en qualsevol punt d’operació.
Comparteix: