Hidrológiai Közlöny 1978 (58. évfolyam)
1. szám - Dr. Varga István: Szabályozott vízszintű csaornák általános dinamikai vizsgálatának elmélete
Dr. Varga I.: Szabályozott vízszintű csatornák Hidrológiai Közlöny 1978. 1. sz. 13 Az előzőek ismeretében most már olyan modellt választunk, ahol a szabályozott és szabályozo elem együtt képezi a vizsgálat tárgyát. Csatornák esetében a vízszintstabilizálás oly módon valósul meg, hogy az üzemeltetés rendszerétől függően a szabályozott csatornaszakasz alsó- vagy felső határszelvényének vízszintjét állandósítjuk egy adott szinten, a határszelvényen átfolyó vízhozamtól és a szabályozó műtárgynál lévő vízlépcsőtől függetlenül. Ennek megfelelően a rendszermodell esetében olyan csatornaszakaszt vizsgálunk, amelynek egyik határszelvényében a vízhozamváltozást valamilyen áramlást befolyásoló műtárgy vízhozamváltozása eredményezi. (&x(t),@ji(p)) A csatornaszakasz másik határszelvényében hat a rendszertől független, valamilyen időfüggvény szerinti $z(t), ill. 0 z(p) vízhozamváltozás. Ezt tekintjük a rendszerre ható zavarójelnek. Megjegyzés : Felső vezérlésű rendszerben &n(t), ill. (-)R(P) az x = 1; alsó vezérlésű rendszerben' x = 0 szelvényben értelmezzük. A ill. (~h(p) természetesen ezekkel ellentétes határszelvényben jelentkezik. Azonban zavaróhatást eredményez az is, ha a szabályozó műtárgy vízhozama változik meg valamilyen, a szakasztól független külső okból. Keressük ezen csatornaszakasz átmeneti, ill. új állandósult állapotát meghatározó Z(x, p), p), ill. (x, °o), <p(x, °°) jellemzők értékeit. A modell hatásvázlatát a 6. ábrán tüntettük fel. Az ábra az alsó v. felsővezérlésű vízkormányzási rendszer ,,n"-edik részrendszereként szemlélteti je : len vizsgálatunk modelljét. Megjegyzés : Hatásvázlat alatt a szabályozási rendszer olyan egyszerűsített vázlatát értjük, amelyen a szabályozási rendszer elemeit — szabályozott, ill. szabályozó elemeket — a jelátviteli tulajdonságaikat képviselő szabályozási tagokkal helyettesítjük. 5.2. A rendszermodell jelátviteli tulajdonságai Keressük most a szabályozott csatornaszakasz külső, determinisztikus zavarójelek hatására létrejövő kimenőjeleit a szabályozó műtárgynál adott visszacsatolások figyelembevételével. A 3. és 4. pontok eredményeinek alkalmazásával a csatornaszakasz kimenőjeleit az operátortartományban explicit formában megadhatjuk. A (3.15a) mátrixegyenlet, amely a szabályozott szakasz kimenőjeleit adja meg, most is érvényes: Xsh(x, p) = Y s{x, p) • \sb{p) ahol az X Sb(p) oszlopvektor egyik függvénye a zavarójel 6 z(p) transzformáltja, a másik pedig a (4.9) alkalmazásával: = YT R(p)-X R b(p) (5.1) ahol Y*R(P) — a műtárgy eredő átviteli (sor)vektora. Ha zárt, szabályozási rendszert akarunk vizsgálni, akkor az \ Rb(p) vektort elvileg fel kell bontani a szabályozott szakasz felől érkező jelre és egyéb külső jelekre. A szabályozott szakasz felől érkező jel a szabályozott jellemző változása, a rendelkezőjel, amely Z z(x = x R, p) = Y z,(x = x R, p)Oz(p) alakban írható, ahol Yz z(x=x R, p) a 0 z(p) zavarójelből származó vízszintváltozás átviteli függvénye a szabályozó műtárgy szelvényének vízszintjére vonatkoztatva. A másik két lehetséges zavarójel — a kapcsolódó víztér szabályozónál jelentkező vízszintváltozása és az átfolyási tényező változása — tetszőleges lehet. A (3.15b) a következőképpen alakul: 6. ábra. Szabályozott vízszintű csatornarendszer hatásvázlata
