流体输送管道水锤抑制的最优边界控制
计算工程、金融与科学
2014-12-01 v1
摘要
当管道中的流体流动突然停止时，管道内会产生压力激增或波。这种现象称为水锤，可能导致管道严重损坏，包括管道破裂。在本文中，我们将阀门关闭过程中水锤的缓解问题建模为一个最优边界控制问题，该问题涉及描述管道内流体流动的非线性双曲偏微分方程组。该系统中的控制变量表示在管道末端实施的阀门边界驱动。为了求解该边界控制问题，我们首先采用线化方法基于原始偏微分方程组获得有限维常微分方程模型。然后，对于边界控制设计，我们采用控制参数化方法获得一个可利用序列二次规划（SQP）等非线性优化技术求解的近似最优参数选择问题。我们以仿真结果结束全文，展示了最优边界控制显著减小流量波动的能力。
引用
@article{arxiv.1411.7462,
title = {Optimal Boundary Control for Water Hammer Suppression in Fluid Transmission Pipelines},
author = {Tehuan Chen and Chao Xu and Zhigang Ren and Ryan Loxton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.7462},
year = {2014}
}