基于知识的农业水文系统最优灌溉调度
系统与控制
2021-12-14 v1 系统与控制
摘要
典型的农业灌溉调度器提供灌溉多少以及何时灌溉的信息。针对大面积农田的准确有效调度器决策仍是一个开放的研究问题。在本工作中，我们处理农田的高维问题，并提出一种系统方法，为三维农业水文系统提供最优灌溉量与灌溉时间。农业水文系统的水动力学使用柱坐标三维 Richards 方程表示。我们引入一种保结构模型降阶技术以降低系统模型的维度。利用降阶模型，在模型预测控制（MPC）环境中设计了基于优化的闭环调度器。该闭环方法可处理天气扰动，并改善产量与节水效果。所提调度器的主要目标是确保最大产量、最小用水量，并最大化两次灌溉事件之间的时间间隔，从而减少电力消耗。所提方法应用于三种不同场景，以展示该框架的有效性与优越性。
引用
@article{arxiv.2112.06354,
title = {Knowledge-based optimal irrigation scheduling of agro-hydrological systems},
author = {Soumya R. Sahoo and Bernard T. Agyeman and Sarupa Debnath and Jinfeng Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.06354},
year = {2021}
}