JPH0616247B2 - ゲ−ト制御方法 - Google Patents
ゲ−ト制御方法Info
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- JPH0616247B2 JPH0616247B2 JP7668485A JP7668485A JPH0616247B2 JP H0616247 B2 JPH0616247 B2 JP H0616247B2 JP 7668485 A JP7668485 A JP 7668485A JP 7668485 A JP7668485 A JP 7668485A JP H0616247 B2 JPH0616247 B2 JP H0616247B2
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- opening
- gate
- gates
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
- G05D9/12—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ダム・堰放流設備に２門以上のゲートが設置
されている場合でのゲート制御方法に係り、特にゲート
の開度が１cm単位に制御される場合に放流量を精度良好
に制御し、また、併せて微小開度時に水漏れ防止装置が
破損されないように考慮されたゲート制御方法に関する
ものである。
されている場合でのゲート制御方法に係り、特にゲート
の開度が１cm単位に制御される場合に放流量を精度良好
に制御し、また、併せて微小開度時に水漏れ防止装置が
破損されないように考慮されたゲート制御方法に関する
ものである。
これまでのゲート制御方法においては、放流量が精度良
好に制御されなく、また、ゲート全閉時に底からの漏水
を防止するための水密ゴム（以下、これを水漏れ防止装
置と称す）が破損される虞れがあるものとなっている。
即ち、これまでのゲート制御方法にあっては、計測量１
cm単位の開度計が使用された複数門ゲートからの合計目
標放流量に対する１門当りのゲート目標開度を貯水位
（Ｈ）と放流量（Ｑ）と開度（Ｐ）の３次元折線近似計
算によって求めたり、あるいは予め定められた式で求め
たりしていることから、求めた開度（Ｐ）に端数が発生
するものとなっている。この端数に対する処理技術は確
率されていないが、これまでにあっては制御量を１cm単
位にする必要があり、このために切捨や四捨五入などに
よって整数化の処理をほどこしゲート制御しているのが
実状である。しかしながら、このように制御する場合は
目標放流量と制御実施後の放流量に誤差が生じ、ひいて
は貯水位（Ｈ）に不必要な外乱をあたえるという不具合
がある。また、微小開度制御が行なわれる場合には、水
漏れ防止装置が破損される虞れがある。
好に制御されなく、また、ゲート全閉時に底からの漏水
を防止するための水密ゴム（以下、これを水漏れ防止装
置と称す）が破損される虞れがあるものとなっている。
即ち、これまでのゲート制御方法にあっては、計測量１
cm単位の開度計が使用された複数門ゲートからの合計目
標放流量に対する１門当りのゲート目標開度を貯水位
（Ｈ）と放流量（Ｑ）と開度（Ｐ）の３次元折線近似計
算によって求めたり、あるいは予め定められた式で求め
たりしていることから、求めた開度（Ｐ）に端数が発生
するものとなっている。この端数に対する処理技術は確
率されていないが、これまでにあっては制御量を１cm単
位にする必要があり、このために切捨や四捨五入などに
よって整数化の処理をほどこしゲート制御しているのが
実状である。しかしながら、このように制御する場合は
目標放流量と制御実施後の放流量に誤差が生じ、ひいて
は貯水位（Ｈ）に不必要な外乱をあたえるという不具合
がある。また、微小開度制御が行なわれる場合には、水
漏れ防止装置が破損される虞れがある。
なお、ダム放流設備制御に関する公知文献としては、
“ダム放流設備制御装置の設計仕様参考書”（昭和５７
年８月、国土開発技術研究センター発行）が挙げられ
る。
“ダム放流設備制御装置の設計仕様参考書”（昭和５７
年８月、国土開発技術研究センター発行）が挙げられ
る。
本発明の目的は、計測量が１cm単位の開度計が使用され
たゲートを複数門同時同開度に操作することを原則とし
たゲート制御方法において、目標開度の端数処理および
微小開度の条件から発生する目標放流量に対する実放流
量の誤差を少なくすべく１門のゲートで対応せず制御可
能な全ゲートに均等に配分することによりゲート開度バ
ランスを極力保ちつつ、しかも微小開度の発生を防止し
つつゲート制御を行なうゲート制御方法を供するにあ
る。
たゲートを複数門同時同開度に操作することを原則とし
たゲート制御方法において、目標開度の端数処理および
微小開度の条件から発生する目標放流量に対する実放流
量の誤差を少なくすべく１門のゲートで対応せず制御可
能な全ゲートに均等に配分することによりゲート開度バ
ランスを極力保ちつつ、しかも微小開度の発生を防止し
つつゲート制御を行なうゲート制御方法を供するにあ
る。
この目的のため本発明は、原則的には同時同開度操作と
いっても目標放流量に対して実放流量の精度を低下させ
てしまい貯水位に不必要な外乱を与えては安定したゲー
ト制御が行なえなく、また、目標放流量を守るために微
小開度を無視すると、水漏れ防止装置にかかる流速と水
圧によって水漏れ防止装置が破損される可能性がありゲ
ートの保守回数が増加することに着目してなされたもの
である。即ち、計測単位が１cmの開度計が具備されてい
るゲート複数の開度が、既知の貯水位−放流量−開度の
関係より求められた後端数処理され、端数処理された開
度にもとづき上記ゲート複数が制御されるに際して、目
標開度が、予め定められた微小開度以下として、または
流量不感帯内のものとして、既知の貯水位−放流量−開
度の関係より求められた場合には、目標放流量に対する
実放流量の誤差を最小とするための、同時同開度として
制御されるゲート門数と該ゲートに対する目標開度が決
定された上、同時同開度として操作されるゲートを減ら
しつつ、ゲート制御が行われるようにしたものである。
いっても目標放流量に対して実放流量の精度を低下させ
てしまい貯水位に不必要な外乱を与えては安定したゲー
ト制御が行なえなく、また、目標放流量を守るために微
小開度を無視すると、水漏れ防止装置にかかる流速と水
圧によって水漏れ防止装置が破損される可能性がありゲ
ートの保守回数が増加することに着目してなされたもの
である。即ち、計測単位が１cmの開度計が具備されてい
るゲート複数の開度が、既知の貯水位−放流量−開度の
関係より求められた後端数処理され、端数処理された開
度にもとづき上記ゲート複数が制御されるに際して、目
標開度が、予め定められた微小開度以下として、または
流量不感帯内のものとして、既知の貯水位−放流量−開
度の関係より求められた場合には、目標放流量に対する
実放流量の誤差を最小とするための、同時同開度として
制御されるゲート門数と該ゲートに対する目標開度が決
定された上、同時同開度として操作されるゲートを減ら
しつつ、ゲート制御が行われるようにしたものである。
以下、本発明を第１図から第６図により説明する。
先ず本発明に係るゲート制御システムについて説明す
る。第２図はその一例でのシステム構成を示したもので
ある。図中８は制御対象としてのゲートであり、これを
制御すべくゲート８の開度を計測する開度計１、ゲート
８の状態を監視・表示し、かつゲート８の開閉操作を行
なう機側盤３、水位を測定するための測水塔７、ゲート
８の上流水位、下流水位を測定する水位計（本図では河
川の堰を例として記載しているが、ダムの場合は貯水位
計１台である）２、機側盤３との間に布設された屋外ケ
ーブルへの落雷による制御装置の保護機能や、ゲートの
開閉信号に対する誤指令、過動作防止機能が設けられて
いる入出力中継装置４、ゲート８を監視・制御する処理
装置６、入出力中継装置４と処理装置６とのインターフ
ェイス機能をもつプロセス入出力装置５より構成される
ようになっている。ゲート制御は水位計データＢ、開度
計データＡ、機側状態信号Ｃをもとに処理装置６で目標
開度を求めゲートの開閉信号Ｄが処理装置６より機側盤
３に出力されるようになっているものである。
る。第２図はその一例でのシステム構成を示したもので
ある。図中８は制御対象としてのゲートであり、これを
制御すべくゲート８の開度を計測する開度計１、ゲート
８の状態を監視・表示し、かつゲート８の開閉操作を行
なう機側盤３、水位を測定するための測水塔７、ゲート
８の上流水位、下流水位を測定する水位計（本図では河
川の堰を例として記載しているが、ダムの場合は貯水位
計１台である）２、機側盤３との間に布設された屋外ケ
ーブルへの落雷による制御装置の保護機能や、ゲートの
開閉信号に対する誤指令、過動作防止機能が設けられて
いる入出力中継装置４、ゲート８を監視・制御する処理
装置６、入出力中継装置４と処理装置６とのインターフ
ェイス機能をもつプロセス入出力装置５より構成される
ようになっている。ゲート制御は水位計データＢ、開度
計データＡ、機側状態信号Ｃをもとに処理装置６で目標
開度を求めゲートの開閉信号Ｄが処理装置６より機側盤
３に出力されるようになっているものである。
さて、本発明によるゲート制御方法について説明すれ
ば、第１図は処理装置６におけるゲート制御処理の一例
でのフローを示したものである。なお、この第１図には
ゲートＮ門に対する制御対象門数と目標開度が決定され
たうえゲート制御されるまでの機能が従来技術と対比さ
れて全体的に示されたものとなっている。
ば、第１図は処理装置６におけるゲート制御処理の一例
でのフローを示したものである。なお、この第１図には
ゲートＮ門に対する制御対象門数と目標開度が決定され
たうえゲート制御されるまでの機能が従来技術と対比さ
れて全体的に示されたものとなっている。
制御処理においては先ず現在の貯水位Ｈが取り込まれ予
め定められた方法で貯水位Ｈ、あるいは流入量に対する
ゲートからの合計目標放流量ΣＱが決定される。次には
今回、本方法によりチェックされるゲートの門数、合計
目標放流量の初期値をそれぞれｎ＝Ｎ、Ｑ＝ΣＱとしゲ
ート１門当りの目標放流量Q1が求められる（Q1＝Ｑ／
ｎ）。この後はこのQ1と取り込んだ貯水位ＨをもとにＨ
−Ｐ−Ｑの折線近似計算から目標放流量Q1に対する目標
開度Ｐを求めるものである。折線近似計算の手法は従来
技術と同様であるが、求めた目標開度Ｐは実数であり１
cm単位になるように端数処理を行ない整数Ｐ′にする必
要がある。この目標開度Ｐ′が予め定められている微小
開度Ｋと比較しＰ′＞Ｋならばｎ門のゲートを制御する
ことは可能とし、一方、Ｐ′＜Ｋならば微小開度になり
ｎ門での制御は不可とするものである。制御可能な場合
には、目標開度Ｐ′と貯水位ＨをもとにＨ−Ｐ−Ｑの折
線近似計算から目標開度Ｐ′に対する放流量Q1′が求め
られる。このQ1′は初期放流量としてはQ1′＝Ｑ／ｎ＝
ΣＱ／Ｎであるが、制御対象ゲートを１門ずつチェック
していく過程で除外したゲートがある場合は、除外ゲー
トからの現在放流量Ｑｉを差し引いた値Ｑ＝Ｑ−Ｑｉを
ｎ＝ｎ−１門で割った値を制御対象ゲート１門当りの目
標放流量Q1′とする。また、このときのゲート全放流量
としては制御対象ゲートからQ1′×ｎ、除外ゲートから （ｉは制御対象外ゲート門数を示す）の放流量であるか
ら、制御実施後の全放流量ΣＱ′は である。このΣＱ′が制御開始前に求めた合計目標放流
量ΣＱに対し｜ΣＱ′−ΣＱ｜＞流量不感帯ΔＱならば
ｎ門のゲートを目標開度Ｐ′まで制御可能とし、もしも
｜ΣＱ′−ΣＱ｜≦流量不感帯ΔＱならば制御対象ゲー
ト門数を更に１門減少し再度１門当りの目標放流量を求
め直すものである。このようにして制御可能なゲートが
全くない場合（ｎ＝０）は、最初に求めた目標開度Ｐ′
にて全ゲートＮ門を制御するものである。
め定められた方法で貯水位Ｈ、あるいは流入量に対する
ゲートからの合計目標放流量ΣＱが決定される。次には
今回、本方法によりチェックされるゲートの門数、合計
目標放流量の初期値をそれぞれｎ＝Ｎ、Ｑ＝ΣＱとしゲ
ート１門当りの目標放流量Q1が求められる（Q1＝Ｑ／
ｎ）。この後はこのQ1と取り込んだ貯水位ＨをもとにＨ
−Ｐ−Ｑの折線近似計算から目標放流量Q1に対する目標
開度Ｐを求めるものである。折線近似計算の手法は従来
技術と同様であるが、求めた目標開度Ｐは実数であり１
cm単位になるように端数処理を行ない整数Ｐ′にする必
要がある。この目標開度Ｐ′が予め定められている微小
開度Ｋと比較しＰ′＞Ｋならばｎ門のゲートを制御する
ことは可能とし、一方、Ｐ′＜Ｋならば微小開度になり
ｎ門での制御は不可とするものである。制御可能な場合
には、目標開度Ｐ′と貯水位ＨをもとにＨ−Ｐ−Ｑの折
線近似計算から目標開度Ｐ′に対する放流量Q1′が求め
られる。このQ1′は初期放流量としてはQ1′＝Ｑ／ｎ＝
ΣＱ／Ｎであるが、制御対象ゲートを１門ずつチェック
していく過程で除外したゲートがある場合は、除外ゲー
トからの現在放流量Ｑｉを差し引いた値Ｑ＝Ｑ−Ｑｉを
ｎ＝ｎ−１門で割った値を制御対象ゲート１門当りの目
標放流量Q1′とする。また、このときのゲート全放流量
としては制御対象ゲートからQ1′×ｎ、除外ゲートから （ｉは制御対象外ゲート門数を示す）の放流量であるか
ら、制御実施後の全放流量ΣＱ′は である。このΣＱ′が制御開始前に求めた合計目標放流
量ΣＱに対し｜ΣＱ′−ΣＱ｜＞流量不感帯ΔＱならば
ｎ門のゲートを目標開度Ｐ′まで制御可能とし、もしも
｜ΣＱ′−ΣＱ｜≦流量不感帯ΔＱならば制御対象ゲー
ト門数を更に１門減少し再度１門当りの目標放流量を求
め直すものである。このようにして制御可能なゲートが
全くない場合（ｎ＝０）は、最初に求めた目標開度Ｐ′
にて全ゲートＮ門を制御するものである。
このように、流量不感帯や微小開度によってｎ門のゲー
ド制御が不可能なとき対象ゲートを１門づつ減少し、か
つ流量不感帯をチェックしながら制御可能なゲート門数
ｎと目標開度Ｐ′を求め制御する場合は、目標開度Ｐの
整数化に伴なう放流量誤差を１門にだけ集約させること
なく制御可能なゲートｎ門に均等に配分し得、Ｎ門のゲ
ート開度バランスもある程度保ち得るわけである。な
お、全ゲートが除外されたときは従来と同様にＮ門のゲ
ートを目標開度Ｐ′にて制御する。図中における破線は
従来方式を示したものである。
ド制御が不可能なとき対象ゲートを１門づつ減少し、か
つ流量不感帯をチェックしながら制御可能なゲート門数
ｎと目標開度Ｐ′を求め制御する場合は、目標開度Ｐの
整数化に伴なう放流量誤差を１門にだけ集約させること
なく制御可能なゲートｎ門に均等に配分し得、Ｎ門のゲ
ート開度バランスもある程度保ち得るわけである。な
お、全ゲートが除外されたときは従来と同様にＮ門のゲ
ートを目標開度Ｐ′にて制御する。図中における破線は
従来方式を示したものである。
第３図(a)〜(c)は従来方式による問題点に対し本発明を
適用した場合での制御動作を示したものである。但し、
ここでは第３図(a)に示すように流量不感帯ΔＱ＝２m3
／ｓ、微小開度Ｋ＝１cm、全ゲートの現在開度を２cmと
している。
適用した場合での制御動作を示したものである。但し、
ここでは第３図(a)に示すように流量不感帯ΔＱ＝２m3
／ｓ、微小開度Ｋ＝１cm、全ゲートの現在開度を２cmと
している。
現在、貯水位Ｈ＝９ｍ、開度Ｐ＝２cmとした場合のゲー
ト１門当りの放流量Ｑ′は第３図(b)に示すＨ−Ｐ−Ｑ
の折線近似計算より以下のように求められる。
ト１門当りの放流量Ｑ′は第３図(b)に示すＨ−Ｐ−Ｑ
の折線近似計算より以下のように求められる。
したがって、ゲート４門からの合計放流量ΣＱ′は4.８
m3／ｓである。この状態のとき合計目標放流量ΣＱ＝２
４m3／ｓが決定された場合、制御対象ゲートの初期値は
ｎ＝４門、Ｑ＝２４m3／ｓとなる。ゲート１門当りの目
標放流量Q1はQ1＝Ｑ／ｎ＝６m3／ｓであり、貯水位Ｈ＝
９ｍ、目標放流量Q1＝６m3／ｓにおける目標開度ＰはＨ
−Ｐ−Ｑの折線近似計算より以下のように求められる。
m3／ｓである。この状態のとき合計目標放流量ΣＱ＝２
４m3／ｓが決定された場合、制御対象ゲートの初期値は
ｎ＝４門、Ｑ＝２４m3／ｓとなる。ゲート１門当りの目
標放流量Q1はQ1＝Ｑ／ｎ＝６m3／ｓであり、貯水位Ｈ＝
９ｍ、目標放流量Q1＝６m3／ｓにおける目標開度ＰはＨ
−Ｐ−Ｑの折線近似計算より以下のように求められる。
このＰ＝7.５cmを整数化してＰ′＝７cmとするとＰ′は
微小開度Ｋ＝１cmに対し大きいため微小開度に対しては
４門とも制御可能な対象ゲートとなる。一方、目標開度
Ｐ′＝７cm、貯水位Ｈ＝９ｍにおける放流量Q1′はＨ−
Ｐ−Ｑの折線近似計算より以下のようになる。
微小開度Ｋ＝１cmに対し大きいため微小開度に対しては
４門とも制御可能な対象ゲートとなる。一方、目標開度
Ｐ′＝７cm、貯水位Ｈ＝９ｍにおける放流量Q1′はＨ−
Ｐ−Ｑの折線近似計算より以下のようになる。
また、対象外のゲートは０門のため対象外ゲートからの
合計放流量ΣＱｉはΣＱｉ＝０m3／ｓである。したがっ
て、ゲート開度Ｐ′＝７cmで４門のゲートを制御した場
合合計放流量ΣＱ′はΣＱ′＝5.４m3／ｓ×４＋０m3／
ｓ＝２1.６m3／ｓとなり合計目標放流量ΣＱ＝２４m3／
ｓとの誤差は｜ΣＱ′−ΣＱ｜＝2.４m3／ｓとなる。こ
の2.４m3／ｓの誤差は予め定められた流量不感帯ΔＱ＝
２m3／ｓに対し大きいため４門のゲートを開度７cmにし
得ないことになる。よって、対象ゲートを３門にし（ｎ
＝３）、対象外としたゲートからの合計放流量をΣＱｉ
＝1.２m3／ｓとして再度目標開度Ｐ′が求められる。
合計放流量ΣＱｉはΣＱｉ＝０m3／ｓである。したがっ
て、ゲート開度Ｐ′＝７cmで４門のゲートを制御した場
合合計放流量ΣＱ′はΣＱ′＝5.４m3／ｓ×４＋０m3／
ｓ＝２1.６m3／ｓとなり合計目標放流量ΣＱ＝２４m3／
ｓとの誤差は｜ΣＱ′−ΣＱ｜＝2.４m3／ｓとなる。こ
の2.４m3／ｓの誤差は予め定められた流量不感帯ΔＱ＝
２m3／ｓに対し大きいため４門のゲートを開度７cmにし
得ないことになる。よって、対象ゲートを３門にし（ｎ
＝３）、対象外としたゲートからの合計放流量をΣＱｉ
＝1.２m3／ｓとして再度目標開度Ｐ′が求められる。
ｎ＝ｎ−１＝４−１＝３門 Ｑ＝Ｑ−Ｑｉ＝２４−1.２＝２2.８m3／ｓ Q1＝Ｑ／ｎ＝２2.８／３＝7.６m3／ｓ 目標放流量Q1＝7.６m3／ｓ、貯水位Ｈ＝９ｍのとき、目
標開度Ｐは以下のように求められる。
標開度Ｐは以下のように求められる。
Ｐを整数化した目標開度Ｐ′をＰ′＝８cmとすると、
Ｐ′は微少開度Ｋ＝１cmに対し大きいためｎ＝３門とも
制御対象となり得る。次に目標開度Ｐ′＝８cm、貯水位
Ｈ＝９cmにおける放流量Q1′を求めれば以下のようにな
る。
Ｐ′は微少開度Ｋ＝１cmに対し大きいためｎ＝３門とも
制御対象となり得る。次に目標開度Ｐ′＝８cm、貯水位
Ｈ＝９cmにおける放流量Q1′を求めれば以下のようにな
る。
また、対象外ゲートが１門あるが、その放流量ΣＱｉが
ΣＱ＝1.２m3／ｓであるとしてゲート開度８cmで３門の
ゲートを制御する場合、合計放流量ΣＱ′はΣＱ′＝6.
６m3／ｓ×３＋1.２m3／ｓ＝２1.０m3／ｓとなり、合計
目標放流量ΣＱ＝２４m3／ｓとの誤差は3.０m3／ｓとな
る。この誤差3.０m3／ｓも流量不感帯ΔＱ＝2.０m3／ｓ
より大きいため更に制御対象ゲートは１門減らされるも
のである。
ΣＱ＝1.２m3／ｓであるとしてゲート開度８cmで３門の
ゲートを制御する場合、合計放流量ΣＱ′はΣＱ′＝6.
６m3／ｓ×３＋1.２m3／ｓ＝２1.０m3／ｓとなり、合計
目標放流量ΣＱ＝２４m3／ｓとの誤差は3.０m3／ｓとな
る。この誤差3.０m3／ｓも流量不感帯ΔＱ＝2.０m3／ｓ
より大きいため更に制御対象ゲートは１門減らされるも
のである。
ｎ＝ｎ−１＝３−１＝２門 Ｑ＝Ｑ−Ｑｉ＝２2.８−1.２＝２1.６m3／ｓ Q1＝Ｑ／ｎ＝２1.６／２＝１0.８m3／ｓ この条件で前回と同様の計算をすれば、Ｐ＝１1.５cm、
したがってＰ′＝１１cmとするとQ1′＝１0.２m3／ｓと
なる。このときの合計放流量ΣＱ′は制御対象、対象外
ゲートそれぞれ２門あることから、ΣＱ′＝１0.２m3／
ｓ×２＋1.２m3／ｓ×２＝２2.８m3／ｓとなる。この場
合での放流量誤差は1.２m3／ｓであり、これは流量不感
帯ΔＱ＝2.０m3／ｓより小さくしたがって、第３図(c)
に示すようにゲート２門を目標開度１１cmで制御すれ
ば、目標放流量２４m3／ｓに対し放流量を最も近づける
ことが可能となるものである。なお、第３図(a)，(c)中
に符号９は既述の水漏れ防止装置を示す。
したがってＰ′＝１１cmとするとQ1′＝１0.２m3／ｓと
なる。このときの合計放流量ΣＱ′は制御対象、対象外
ゲートそれぞれ２門あることから、ΣＱ′＝１0.２m3／
ｓ×２＋1.２m3／ｓ×２＝２2.８m3／ｓとなる。この場
合での放流量誤差は1.２m3／ｓであり、これは流量不感
帯ΔＱ＝2.０m3／ｓより小さくしたがって、第３図(c)
に示すようにゲート２門を目標開度１１cmで制御すれ
ば、目標放流量２４m3／ｓに対し放流量を最も近づける
ことが可能となるものである。なお、第３図(a)，(c)中
に符号９は既述の水漏れ防止装置を示す。
さて、ここで本発明による効果の程を明らかにする意味
で、これまで行なわれていた任意の貯水位（Ｈ）と放流
量（Ｑ）より開度（Ｐ）か、または任意の貯水位（Ｈ）
と開度（Ｐ）より放流量（Ｑ）を求める方法について第
４図(a)，(b)により説明すれば以下のようである。
で、これまで行なわれていた任意の貯水位（Ｈ）と放流
量（Ｑ）より開度（Ｐ）か、または任意の貯水位（Ｈ）
と開度（Ｐ）より放流量（Ｑ）を求める方法について第
４図(a)，(b)により説明すれば以下のようである。
即ち、一般に放流量Q(H,Pi)，Q(H,Pi+1)は式(1)，(2)に
よって与えられる。
よって与えられる。
したがって、式(1)，(2)よりP(H,Q)，Q(H,P)は以下のよ
うに求められる。
うに求められる。
式(1)〜(4)は一般式を示すが、第４図(a)，(b)はその具
体例を示したものである。この場合第４図(b)は第４図
(a)における一部を拡大表示したものであるが、因みに
その図におけるＱab，Ｑce，Ｐ，Ｑは以下のようであ
る。
体例を示したものである。この場合第４図(b)は第４図
(a)における一部を拡大表示したものであるが、因みに
その図におけるＱab，Ｑce，Ｐ，Ｑは以下のようであ
る。
第５図はその場合での制御を具体的に示したものであ
る。図示の如く例えば、制御対象ゲートが４門、現在の
貯水位Ｈが９ｍのときに全ゲートからの合計目標放流量
ΣＱがΣＱ＝２４m3／ｓ、１門当りの目標放流量ＱがＱ
＝６m3／ｓとすれば、ゲートの目標開度Ｐは以下のよう
に求められる。
る。図示の如く例えば、制御対象ゲートが４門、現在の
貯水位Ｈが９ｍのときに全ゲートからの合計目標放流量
ΣＱがΣＱ＝２４m3／ｓ、１門当りの目標放流量ＱがＱ
＝６m3／ｓとすれば、ゲートの目標開度Ｐは以下のよう
に求められる。
しかしながら、ゲートの開度の計測は計測単位が１cmの
開度計によっていることから、Ｐ＝7.５cmで制御を実行
することは不可能である。このため、求めた目標開度に
端数が発生した場合の処理としてＰ＝７cmかまたはＰ＝
８cmにせざるを得ない。この例ではＰ＝７cmとしてい
る。端数処理した目標開度７cmでゲートを制御した結
果、放流量は以下のようになる。
開度計によっていることから、Ｐ＝7.５cmで制御を実行
することは不可能である。このため、求めた目標開度に
端数が発生した場合の処理としてＰ＝７cmかまたはＰ＝
８cmにせざるを得ない。この例ではＰ＝７cmとしてい
る。端数処理した目標開度７cmでゲートを制御した結
果、放流量は以下のようになる。
これでは目標放流量と実際の放流量に１門当り0.６m3／
ｓ、合計で2.４m3／ｓの誤差が生じてしまうことにな
る。また、ここで求めた目標開度Ｐが水漏れ防止装置９
の破損を防ぐために予め定められた微小開度の範囲にあ
る場合は、ゲートの制御は実施し得ず、結局は目標放流
量に対し誤差を生じさせることになる。即ち、従来方式
では、開度計はその計測単位が１cmであるために同時同
開度制御すると、目標放流量と実放流量の間に誤差（ゲ
ート門数に比例する）が生じ、ひいては貯水位Ｈに不必
要な外乱を与えることになるものである。因みにＰ＝８
cmとした場合ではＱ′＝6.６m3／ｓ，ΣＱ′＝２6.４m3
／ｓとなる。
ｓ、合計で2.４m3／ｓの誤差が生じてしまうことにな
る。また、ここで求めた目標開度Ｐが水漏れ防止装置９
の破損を防ぐために予め定められた微小開度の範囲にあ
る場合は、ゲートの制御は実施し得ず、結局は目標放流
量に対し誤差を生じさせることになる。即ち、従来方式
では、開度計はその計測単位が１cmであるために同時同
開度制御すると、目標放流量と実放流量の間に誤差（ゲ
ート門数に比例する）が生じ、ひいては貯水位Ｈに不必
要な外乱を与えることになるものである。因みにＰ＝８
cmとした場合ではＱ′＝6.６m3／ｓ，ΣＱ′＝２6.４m3
／ｓとなる。
さて、最後に第６図(a)，(b)により本発明による効果の
程について説明する。第６図(a)，(b)はそれぞれゲート
開制御の場合、ゲート閉制御の場合での貯水位の変化を
示したものである。本発明に係るものは実線表示とし
て、また、従来方式に係るものは破線表示として示す
が、従来方式による場合には明らかに貯水位には不必要
な外乱あるいは変動が認められるものとなっている。即
ち、従来方式においては開制御の場合に端数処理された
開度が不足している場合には第６図(a)に示す如く貯水
位は徐々に大きくなるものである。一方、閉制御の場合
に端数処理された開度が小さくない場合は放流量が大と
なる結果、貯水位は徐々に小さくなるものである。
程について説明する。第６図(a)，(b)はそれぞれゲート
開制御の場合、ゲート閉制御の場合での貯水位の変化を
示したものである。本発明に係るものは実線表示とし
て、また、従来方式に係るものは破線表示として示す
が、従来方式による場合には明らかに貯水位には不必要
な外乱あるいは変動が認められるものとなっている。即
ち、従来方式においては開制御の場合に端数処理された
開度が不足している場合には第６図(a)に示す如く貯水
位は徐々に大きくなるものである。一方、閉制御の場合
に端数処理された開度が小さくない場合は放流量が大と
なる結果、貯水位は徐々に小さくなるものである。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明による場合は、計測量が１cm
単位の開度計を使用しているゲートの制御において、分
解能が１cmのために発生する流量誤差を防止するのに特
定な１門のゲートに誤差分の流量を割り振るのではなく
制御可能なゲートに均等配分していることから、流量精
度を向上させることができ、かつ、ゲート開度は殆どが
同一になるため、特定ゲートへの水圧や、河床の変化に
対する問題がなくなる。また、ゲートの開閉制御を実行
しない場合に発生する貯水位の不必要な変動も防ぐこと
ができるので、安定したゲート制御が行なえることにな
る。更に、微小開度も考慮されていることから、水漏れ
防止装置の破損も防止されることになる。
単位の開度計を使用しているゲートの制御において、分
解能が１cmのために発生する流量誤差を防止するのに特
定な１門のゲートに誤差分の流量を割り振るのではなく
制御可能なゲートに均等配分していることから、流量精
度を向上させることができ、かつ、ゲート開度は殆どが
同一になるため、特定ゲートへの水圧や、河床の変化に
対する問題がなくなる。また、ゲートの開閉制御を実行
しない場合に発生する貯水位の不必要な変動も防ぐこと
ができるので、安定したゲート制御が行なえることにな
る。更に、微小開度も考慮されていることから、水漏れ
防止装置の破損も防止されることになる。
第１図は、本発明によるゲート制御方法の一例でのゲー
ト制御処理のフローを示す図、第２図は本発明に係るゲ
ート制御システムの一例でのシステム構成を示す図、第
３図(a)，(b)，(c)は、本発明によるゲート制御方法を
具体的に説明するための図、第４図(a)，(b)および第５
図は、従来方式における開度または放流量の求め方とそ
のゲート制御を具体的に説明するための図、第６図
(a)，(b)は、本発明による効果の程を説明するための図
である。 １……開度計、２……水位計、３……機側盤、４……入
出力中継装置、５……プロセス入出力装置、６……処理
装置、７……測水塔、８……ゲート。
ト制御処理のフローを示す図、第２図は本発明に係るゲ
ート制御システムの一例でのシステム構成を示す図、第
３図(a)，(b)，(c)は、本発明によるゲート制御方法を
具体的に説明するための図、第４図(a)，(b)および第５
図は、従来方式における開度または放流量の求め方とそ
のゲート制御を具体的に説明するための図、第６図
(a)，(b)は、本発明による効果の程を説明するための図
である。 １……開度計、２……水位計、３……機側盤、４……入
出力中継装置、５……プロセス入出力装置、６……処理
装置、７……測水塔、８……ゲート。
Claims (1)
- 【請求項１】計測単位が１cmの開度計が具備されている
ゲート複数の開度が、既知の貯水位−放流量−開度の関
係より求められた後端数処理され、端数処理された開度
にもとづき上記ゲート複数が制御されるに際して、目標
開度が、予め定められた微小開度以下として、または流
量不感帯内のものとして、既知の貯水位−放流量−開度
の関係より求められた場合には、目標放流量に対する実
放流量の誤差を最小とするための、同時同開度として制
御されるゲート門数と該ゲートに対する目標開度が決定
された上、同時同開度として操作されるゲートを減らし
つつ、ゲート制御が行なわれるようにしたゲート制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7668485A JPH0616247B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | ゲ−ト制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7668485A JPH0616247B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | ゲ−ト制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61235914A JPS61235914A (ja) | 1986-10-21 |
| JPH0616247B2 true JPH0616247B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=13612264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7668485A Expired - Lifetime JPH0616247B2 (ja) | 1985-04-12 | 1985-04-12 | ゲ−ト制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616247B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2277757B1 (es) * | 2005-09-27 | 2008-06-16 | Universidad De Castilla-La Mancha (Uclm) | Sistema de control fraccional, basado en ordenador, de niveles del agua en canales principales de riego. |
| CN111501952B (zh) * | 2020-04-24 | 2020-12-08 | 北京北排智慧水务有限公司 | 一种管道空间调蓄装置及其使用方法 |
-
1985
- 1985-04-12 JP JP7668485A patent/JPH0616247B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61235914A (ja) | 1986-10-21 |
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