ساخت و آزمون سامانه کنترل خودکار کانالهای آبیاری با منطق کلاسیک و bival در مدل آزمایشگاهی

محدودیت منابع آب و تشدید این محدودیت که ناشی از تداوم میزان افزایش تقاضا و رقابت در بخش های مختلف کشاورزی، صنعت، شرب و محیط زیست است، سبب گردیده تا استفاده بهینه از منابع آب موجود و افزایش بهره وری سیستم های موجود مطرح گردد. افزایش انعطاف پذیری توزیع و تحویل آب و کاهش تلفات آب با استفاده از سیستم های کنترل عامل مهمی در بهبود و ارتقاء عملکرد شبکه های آبیاری می باشد. مطالعات انجام شده نشان می دهد که بهبود عمده در عملکرد بهره برداری از شبکه های آبیاری می تواند از طریق بهبود مدیریت توزیع و تحویل آب با بکارگیری سیستمهای کنترل مناسب تر حاصل شود. خودکارسازی سازه ها یکی از روشهای ارتقاء بهره وری، بهبود بهره برداری و افزایش انعطاف-پذیری در شبکه ها می باشد. برای این امر سیستمهای کنترل مورد نیاز می باشد که از این میان می توان به سیستم های کنترل بالادست و کنترل پائین دست کلاسیک (pid) و سیستم کنترل پائین دست خاص bival اشاره کرد. به منظور توسعه محلی تکنولوژی سامانه های کنترل خودکار و کاربرد آنها در کانالهای آبیاری، باید این سیستم ها ساخته شده و در مقیاس آزمایشگاهی مورد آزمون و ارزیابی قرار بگیرد. در این تحقیق سامانه کنترل خودکار بالادست و پائین دست pid و سامانه کنترل خودکار پائین دست bival طراحی و ساخته شدند و بعد از نصب در فلوم آزمایشگاهی مورد آزمون و بررسی قرار گرفتند. سخت افزارهای سیستم شامل سنسورهای اندازه گیری عمق و فاصله، موتور محرک، دریچه کشوئی، قطعات الکترونیکی رابط و کامپیوتر و نرم افزار آن شامل الگوریتم کنترل خودکار pid، الگوریتم کنترل خودکار bival می باشد که با استفاده از برنامه labview با سخت افزار سامانه در ارتباط می باشد. برای بررسی سامانه کنترل خودکار بالادست pid سناریوهای مختلف تغییرات تدریجی و ناگهانی دبی در بالادست و برای بررسی سامانه کنترل خودکار پائین دست pid و bival سناریوهای مختلف تغییرات تدریجی و ناگهانی جریان در پائین دست اجراء شد و رفتار سامانه های کنترل تحت این شرایط مورد آزمون و بررسی قرار گرفت. در نهایت داده های حاصل از آزمایشات با استفاده از شاخص های mae،iae ، srt وpvv مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار این شاخص ها در شرایط کاهش ناگهانی جریان برای سامانه کنترل خودکار bival به ترتیب برابر با 22/0، 06/0، 51/1 دقیقه و 62/0 در صد بدست آمد که قابل قبول می باشد. همچنین مقادیر mae، iae و srt برای سیستم کنترل پائین دست pid در شرایط افزایش ناگهانی دبی به ترتیب برابر با 12/0، 03/0 و 16/1 دقیقه بدست آمده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که اجرای سامانه های کنترل خودکار بالادست و پائین دست pid و سامانه کنترل خودکار پائین دست bival توسعه یافته برای کنترل سطح آب رفتار مناسبی دارد و می توان آن را در کانالهای آبیاری مورد استفاده قرار داد.