СИСТЕМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМИЗАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЕМ В ИРРИГАЦИОННОМ КАНАЛЕ
Боковая панель статьи
Основное содержимое статьи
Аннотация
В статье исследуются вопросы математического моделирования и алгоритмизации процессов автоматического управления водораспределением в ирригационном канале как сложной динамической системе. Основная цель исследования заключается в разработке системного подхода, направленного на обеспечение устойчивого регулирования уровня воды, повышение эффективности использования водных ресурсов, а также точности и надёжности процессов управления. Предложен комплексный подход, объединяющий математическую модель гидравлического объекта, численные методы расчёта, многосенсорную измерительную систему, алгоритмы автоматического регулирования и критерии оценки качества управления. Динамика движения воды в ирригационном канале описана системой дифференциальных уравнений неустановившегося движения жидкости. Для численного решения математической модели использован конечно-разностный метод, а для обеспечения устойчивости вычислительного процесса учитывается условие Куранта–Фридрихса–Леви (CFL). Автоматическое регулирование уровня воды осуществляется на основе ошибки регулирования, формируемой по данным двух измерительных точек. Кроме того, разработана формальная модель на основе сети Петри, описывающая последовательность этапов измерения, вычисления ошибки, формирования управляющего воздействия, проверки его допустимости и исполнения управляющей команды. В ходе исследования проанализированы переходные процессы, возникающие при уменьшении расхода воды, и установлено, что использование двух измерительных точек позволяет снизить максимальную ошибку регулирования по сравнению с односенсорной системой управления. Предложенные математическая модель и алгоритмы управления имеют практическое значение для автоматизации водораспределения в ирригационных каналах и разработки программно-алгоритмических комплексов управления водохозяйственными объектами.
Downloads
Информация о статье
Раздел
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Условия массовой лицензии
(Для Open Journal Systems (OJS))
-
Авторское право:
Авторское право на опубликованную статью остается за автором(ами). В то же время после публикации статья распространяется на платформе OJS под лицензией Creative Commons (CC BY). -
Тип лицензии:
Данная статья распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0). Это означает, что пользователи могут использовать статью на следующих условиях:- Копирование и распространение: Текст статьи или его части могут свободно распространяться.
- Цитирование и анализ: Части статьи могут использоваться для цитирования.
- Свободное использование: Статья может быть свободно использована для научных и образовательных целей.
- Указание авторства: Пользователи обязаны правильно указывать авторство и ссылаться на оригинальный источник.
-
Коммерческое использование:
Использование статьи в коммерческих целях разрешено, однако необходимо указание авторства и ссылки на источник. -
Изменение документа:
Текст или содержание статьи могут быть изменены или переработаны, при условии, что это не наносит вреда авторству. -
Ограничение ответственности:
Автор(ы) несут ответственность за точность информации, содержащейся в статье. Редакция платформы не несет ответственности за любой ущерб, возникший в результате использования данной информации. -
Обязательства при публичном использовании:
Содержание статьи должно использоваться только в соответствии с законодательными и этическими нормами. Незаконное использование строго запрещено.
Примечание:
Данные условия лицензии направлены на обеспечение прозрачности и открытости использования материалов. Принимая эти условия, вы соглашаетесь на переработку и распространение содержания статьи в соответствии с условиями лицензии Creative Commons.
Ссылка: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
Как цитировать
Библиографические ссылки
[1] Rakhimov S., Seytov A., Nazarov B., Buvabekov B., Optimal control of unstable water movement in canals of irrigation systems under conditions of discontinuity of water delivery to consumers. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 883 (2020) 012065, Dagestan, 2020, IOP Publishing DOI:10.1088/1757-899X/883/1/012065 (№5, Scopus, IF=4,652) DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/883/1/012065
[2] Rakhimov S., Seytov A., Kudaybergenov A., Modeling and optimization of water supply processes at large pumping stations. Global and Stochastic Analysis, 2021, 8(3), стр. 57–62.
[3] Kabulov A.V., Seytov A.J., Kudaybergenov A.A. Optimal water distribution in large main canals of irrigation system//Global and Stochastic Analysis. – 2021. Vol.8, No.3. Pp. 45-53. (№3 Scopus IF = 9.6246)
[4] Seytov A., Turayev R., Jumamuratov D., Kudaybergenov A. Mathematical Models for Calculation of Limits in Water Resources Management in Irrigation Systems. International Conference on Information Science and Communications Technologies: Applications, Trends and Opportunities, ICISCT 2021, 2021 DOI: https://doi.org/10.1109/ICISCT52966.2021.9670304
[5] Shavkat Rakhimov, Aybek Seytov, Murod Sherbaev, et al. Algorithms for solving the problems of optimizing water resources management on a reservoir seasonal regulation. AIP Conference Proceedings 2432, 060023 (2022); https://doi.org/10.1063/5.0090412 DOI: https://doi.org/10.1063/5.0090412
[6] Rakhimov S., Seytov A., Rakhimova N., Xonimqulov B. Mathematical models of optimal distribution of water in main channels //4th IEEE International Conference on Application of Information and Communication Technologies, AICT 2020 - Proceedings, 2020, 9368798. (№ 3, Scopus, IF=3,557). DOI: https://doi.org/10.1109/AICT50176.2020.9368798
[7] Kabulov A., Normatov I., Seytov A., Kudaybergenov A. Optimal management of water resources in large main canals with cascade pumping stations. IEMTRONICS 2020 - International IOT, Electronics and Mechatronics Conference, Proceedings, 2020, 9216402. DOI: https://doi.org/10.1109/IEMTRONICS51293.2020.9216402
[8] Turaev R., Seytov A., K. Hollozov B., Haydarova R., Kuldasheva S. Algorithms for planning water management in irrigation systems. AIP Conference Proceedings, 2024, 3045(1), 040040. DOI: https://doi.org/10.1063/5.0197799
[9] Seytov A., Abdurakhmanov O., Kakhkhorov A., Karimov D., Abduraimov, D. Modeling of two-dimensional unsteady water of movement in open channels. E3S Web of Conferences, 2024, 486, 01023. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202448601023
[10] Turaev R., Seytov A., Kuldasheva S., Nortojiev U. Algorithms for calculating limits in water management in irrigation systems. E3S Web of Conferences, 2023, 401, 02016. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202340102016
[11] Aybek Seytov; Lyudmila Varlamova; Azam Khudayberdiev; Niyetbay Uteuliev; Sherzod Yadgarov; Dauletyar Seytimbetov. Usage of finite element method for modeling twodimensional unsteady water movement in open channels. AIP Conf. Proc. 3147, 030034 (2024). https://doi.org/10.1063/5.0210332. DOI: https://doi.org/10.1063/5.0210332
[12] Aybek Seytov; Azimjon Khusanov; Azam Khudayberdiev; Niyetbay Uteuliev; Sherzod Yadgarov; Dauletyar Seytimbetov. Development of algorithms for modelling water management processes on main canals. AIP Conf. Proc. 3147, 030032 (2024). https://doi.org/10.1063/5.0210329. DOI: https://doi.org/10.1063/5.0210329
[13] Aybek Seytov; Azimjon Khusanov; Azam Khudayberdiev; Niyetbay Uteuliev; Sherzod Yadgarov; Dauletyar Seytimbetov; Otabek Ergashev; Olim Abduraxmanov. Development of algorithms for solving problems of optimisation of water resource management in irrigation systems. AIP Conf. Proc. 3147, 030033 (2024). https://doi.org/10.1063/5.0210330 DOI: https://doi.org/10.1063/5.0210330
[14] Aybek Seytov; Lyudmila Varlamova; Sayfiddin Bahromov; Yusup Qutlimuratov; Bakhadir Begilov; Seytimbetov Dauletyar. Optimal management of water resources of large main canals with cascades of pumping stations. AIP Conf. Proc. 3147, 030022 (2024). https://doi.org/10.1063/5.0210523 DOI: https://doi.org/10.1063/5.0210523
[15] Seytov Aybek Jumabayevich, Choriyorov Nurbek Qilich o’g’li, Abdujabborov Zafar Abdusattorovich, Optimization of hydraulic processes in open channels based on deep learning models, Raqamli Transformatsiya va Sun'iy Intellekt ilmiy jurnali Volume 4, Issue 4, August 2026
[16] А.Seytov, O.Аbdurаxmonov, N.Choriyorov, A.Maxkamov, Development of аlgorithms for plаnning аnd mаnаgement of wаter resources in Irrigаtion systems in the conditions of climаte chаnging, Scientific Bulletin. Physical and Mathematical Research Vol. 6 Iss. 1 2024
[17] Turaev R., Seytov A., Haydarova R., Abduraxmonov O., Choriyorov N., Optimal water management in the channels of machine water raise systems, O‘zMU XABARLARI. 2024 2/1.1 Aniq fanlar, Vol 172, pp. 90-101.