Введение к работе
Актуальность темы. Исследуемая б работе проблема управления каскадами водохранилищ относится к числу весьма важных на-родохозяйственяых задач. Каскады водохранилищ играют значительную роль в удовлетвории потребностей ыногих отраслей народного хозяйства, таких как ирригация, рыбное хозяйство, гидроэнергетика, водный транспорт, промышленность, коммунальное хозяйство и пр. К очевидным сложностям задачи управления каскадами водохранилищ можно отнести множественность и противоречивость требований, делающие задачу многокритериальной. Кроме того, многие критерии (например, экологического характера) трудно формализуемы, а функционирование каскада протекает в условиях сильной неопределенности внешних факторов, что должно учитываться при разработке правил управления каскадом.
Несмотря на обилие исследований, посвященных данной теме, интерес к ней не ослабевает - решение проблемы управления все еще далеко до окончательного.
Цель работы. Пытаясь дать удовлетворительное решение проблемы управления каскадами водохранилищ, исследователи идут по разным путям. Одним из широко распространенных методов построения правил управления каскадами, составляющих основу всякого водохозяйственного расчета, является календарный метод (когда расчет правил ведется по фактическим рядам стока). Однако отсутствие регулярного способа построения правил управления порождает при осуществлении проектных разработок значительные трудности в проведении необходимых множественных расчетов. Цель настоящей работы состоит в создании математического инструмента, который в рамках календарного метода алгоритмизует процесс построения в ограниченном классе (диспетчерских) правил управления синтеза управления, приводящего к решении стоящих перед каскадом задач.
Общие методы исследования. В основе предлагаемого исследования задачи управления лежат общие концепции системного анализа сложной водохозяйственной системы - каскада водохранилищ. При построении правил управления каскадами широко используются методы теории управления как детерминированными, так и стохастиче-
скими динамическими системами, метода вычислительной математики, эксперименты на ЭВМ.
Научная новизна работы состоит в том, что впервые создан математический аппарат, позволяющий в классе диспетчерских правил управления строить синтез управления для каскадов водохранилищ, обеспечивающий выполнение заданных в виде неравенств требований, а опыт его реализации для реального каскада (Волжске—Камского) позволяет рассчитывать на возможность его широкого применения в решении аналогичных задач для прочих каскадов.
Практическая ценность. Работа выполнена в соответствий с планом научно-исследовательских работ по темам "Разработать рекомендации по улучшению управления речным стоком" (НГР:0183.0 080447) и "Разработка математического обеспечения для автоматизации проектирования водохозяйственных систем" (НГР:01.86.0 130463). Програтмое обеспечение математической модели системы управления Волзкско-Камским каскадом показало высокую-.эффективность методики построения диспетчерских правил управления. Оно позволяет значительно ускорить проведение полного водохозяйственного расчета. Методика монет быть использована и в приложении к прочим каскадам.
Апробация работы. Основные результаты диссертационных исследований докладывались автором на
научных'семинарах Щ АН СССР, ИБО АН СССР, институтов-"Энергосетьпроект" Шнэнерго СССР и "Совдгипроводхоэ" Минводам-за СССР,
школах-семинарах "Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования" (г.Ростов-на-Дону,1982,1985),
IX Всесоюзной школе-семинаре по теории управления и исследовании операций (г.Горький, 1981),
международной конференции "Стохастическая оптимизация" (г. Киев, 1984),
Б и 111 Всесоюзных школах-семинарах "Системные исследования водных проблем" (Вороново, 1984, 1986).
По результатам диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии (25 наименований). Объем диссертации 231 стр. (включая один рисунок).