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龙图腾网恭喜扬州大学申请的专利一种考虑大调控间隔需求的明渠调水工程预测控制算法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115128953B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210699100.2，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种考虑大调控间隔需求的明渠调水工程预测控制算法是由孔令仲;陈瑞彬;李月强;朱森林;李洁;徐晶设计研发完成，并于2022-06-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑大调控间隔需求的明渠调水工程预测控制算法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑大调控间隔需求的明渠调水工程预测控制算法包括选取较小的控制算法控制间隔来构造MPC控制模型，并进行流量变化权重及水位偏差权重的设置；在进行渠道水位实时调控时，利用控制区间约束方法在没有达到实际想要的控制间隔的时候施加流量变幅约束，限制节制闸的调控，来实现节制闸调控建筑物具有较长的调控间隔；利用水位约束方法，对较小的水位偏差区间的控制权重设为0；本发明的目的旨在提供一种在不降低预测控制算法控制效果情况下，利用控制区间约束和水位约束的方法来增加控制间隔，延长闸门调控间隔时间，减少闸门调控次数的方法，通过此算法来满足大型明渠调水工程中的水位安全调控及节制闸尽量少参与调控的需求。

本发明授权一种考虑大调控间隔需求的明渠调水工程预测控制算法在权利要求书中公布了：1.一种考虑大调控间隔需求的明渠调水工程预测控制算法，其特征在于：包括，选取较小的控制算法控制间隔来构造MPC控制模型，并进行流量变化权重及水位偏差权重的设置；在进行渠道水位实时调控时，利用控制区间约束方法在没有达到实际想要的控制间隔的时候施加流量变幅约束，限制节制闸的调控，来实现节制闸调控建筑物具有较长的调控间隔；利用水位约束方法，对较小的水位偏差区间的控制权重设为0；假设渠池i下游点的水位偏差为ei，ei,r为ei的参考轨迹，为保持水位稳定可设ei,r为零，ΔQi为渠池i的上游流入流量的增量；然后利用ID模型的状态空间模型进行水位偏差预测；MPC在水位控制中的目标函数表示为： 在预测控制中采用二次规划算法求解，需要其约束形式满足：ulbk+j-1|k≤uk+j-1|k≤uubk+j-1|k8；根据所需的调控间隔是否为内部模型所使用的调控间隔的L倍，来确定所需要的调控间隔：Treqts≤L＜Treqts+19其中，L为整数；若控制步长不是L的倍数，则控制变量uk中的流量控制动作ΔQk可以严格限制为0；可以将这个流量变化约束添加到约束方程中：0≤ΔQk+j-1|k≤0ifk+j-1％L≠010控制变量的约束仍然是约束8的形式，这样求解方法仍可以是二次规划，且可以通过此约束的流量控制间隔增加到实际工程需要的调控间隔Treq；水位约束通常用于将所控制的水位限制在允许的范围内，通过在输入向量u中引入虚拟输入信号u*和在状态向量x中引入虚拟状态e*，使用此约束来限制水流发生显著变化期间的水位；假设emax和emin分别为水位偏差约束的上、下值，则虚拟状态可以用以下公式表示：e*k＝ek-u*k11其中： 使用此约束后，超出水位偏差约束的偏差部分被设置为虚拟状态e*k，而对此e*k也赋予权重的话会额外对超出约束部分的偏差进行加权惩罚，因此，超出允许范围的权重为权重ek和权重e*k之和；通过设置e*k一个显著的权重，水位应尽可能保持不超过规定范围。

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