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セルフチューニングコントロール理論を用いたダムゲート開度の最適制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 62550377
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 水工学
研究機関九州大学

研究代表者

上田 年比古  九州大学, 工学部, 教授 (30037692)

研究分担者 河村 明  九州大学, 工学部, 助手 (10177735)
神野 健二  九州大学, 工学部, 助教授 (80038025)
研究期間 (年度) 1987 – 1988
研究課題ステータス 完了 (1988年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1988年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1987年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードセルフチューニングコントロール / 最適制御 / カルマンフィルター / ゲート開度 / 感潮河川 / 河川水位 / セルフチューニングコントコール / ダムゲート
研究概要

1.セルフチューニングコントロール理論を用いたゲート開度操作のための定式化:セルフチューニングコントローラーに河口堰ゲート開度の最適制御を行うための定式化を行った。まず河口堰を含む汎用的な河川システムを考え、河口堰からの総放流量を制御変数とし、河口堰貯水池位を被制御変数とするセルフチューニングコントローラーの一般的な定式化を後退演算子を用いて導いた。次いで簡単な河口堰システムに対するセルフチューニングコントローラーの式を具体的に示した。
2.数値シミュレーションおよび実際の遠賀川河口堰開度制御に対する適用:1.により定式化した手法の適用性、有用性、制御効果の検討のために、まず、本手法を流入量の関数形、未知パラメーターを予め与えた、いわゆる素性のはっきりしたシミュレーションデータに対して適用し数値シミュレーションを行った。この結果本手法が未知パラメーターを精度よく同定でき、目標水位を維持する最適放流が適確に求められることが示された。次いで、本手法を実際の遠賀川河口堰開度の制御に適用した。そしてセルフチューニングコントローラーにより河口堰ゲート総放流量を決定した場合の上流側水位と現存の操作ルールを用いた場合のそれを比較した。その結果、セルフチューニングコントローラーを用いた方が安定して目標水位を維持できることを示した。
3.台風洪水期における感潮河川の水位予測:河口堰ゲート開度を最適に制御するには河川水位の予測が必要となる。ここでは物理性を考慮した複雑なモデルは使わず、簡単な周期関数モデルまたはARMAXモデルを用い、カルマンフィルターによりリアルタイムで精度よく洪水時の感潮河川の水位予測を行う手法を示した。次いで本手法を鹿児島県川内川に適用しその予測精度について検討した。

報告書

(3件)
  • 1988 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1987 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] Kenji Jinno: Proceedings of Japanese Conference on Hydraulics. 31. 299-304 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira Kawamura: Proceedings of Fifth IAHR International Symposium on Stochastic Hydraulics at Birmingham,United Kingtom. (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira Kawamura: 土木学会第43回次学術講演会講演概要集. 43. 108-109 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Jinno: Memoirs of the Faculty of Engineering,Kyushu University. 49. 1-16 (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河村明: 九州大学工学集報. 62. (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Jinno: "A simulation study on the optimal control of lock and dam gate openings by the self-tuning controller." Proceedings of Japanese Conference on Hydraulics. 31. 299-304 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira Kawamura: "Modelling and prediction of the tidal river water surface levels during typhoon periods." Proceedings of Fifth IAHR International Symposium on Stochastic Hydraulics at Birmingham, United Kingtom. (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira Kawamura: "Forecasting of Tidal River Water Surface Levels During Typhoon Periods." Proceedings of the 43rd Annual Conference of Society of Japan Civil Engineers. 43. 108-109 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Jinno: "A comparison of several combination of nonlinear filter and storage function models for real-time runoff forecastings." Memoirs of the Faculty of Engineering, Kyushu University. 49. 1-16 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira Kawamura: "On the optimal control of estuarial weir gate by the self-tuning controller." Technology Reports of Kyushu University. 62. (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Jinno.: Proceedings of Japanese Conference on Hydraulics. 31. 299-304 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Kawamura.: Proceedings of Fifth IAHR International Symposium on Stochastic Hydraulics at Birmingham,United Kingtom. (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Kawamura.: 土木学会第43回年次学術講演会講演概要集. 43. 108-109 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Jinno.: Memoirs of the Faculty of Engineering,Kyushu University. 49. 1-16 (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 河村明: 九州大学工学集報. 62. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Jinno: Proceedings of Japanese Conference on Hydraulics. 31. 299-304 (1987)

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      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Akira Kawamura: Proceedings of Firth IAHR International Symposium on Stochastic Hydraulics. (1988)

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      1987 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Jinno: Journal of Hydrosciene and Hydraulic Enginering. (1988)

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      1987 実績報告書

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公開日: 1987-04-01   更新日: 2016-04-21  

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