Evaluación experimental de algoritmos de control de canales de riego

• Jorge V. Prado-Hernández ^[2] ; Benjamín De León-Mojarro ^[3] ; Víctor M. Ruiz-Carmona ^[3] ; Adolfo Exebio-García ^[2] ; Enrique Mejía-Sáenz ^[1]
  1. [1] Colegio de Postgraduados

     Colegio de Postgraduados

     México

     
  2. [2] Instituto de Recursos Naturales, Colegio Postgraduados, Montecillo
  3. [3] Instituto Mexicano de Tecnología del Agua

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• Localización: Agrociencia, ISSN 2521-9766, ISSN-e 1405-3195, Vol. 37, Nº. 4, 2003, págs. 393-403
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Experimental evaluation of control algorithms for irrigation canals
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  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Con el propósito de mejorar la operación de canales de riego se probó, en un canal experimental, un esquema de regulación aguas arriba mediante la instrumentación de una serie de compuertas deslizantes y del uso de un sistema de control, supervisión y adquisición de datos (SCADA, por sus siglas en inglés). El esquema de regulación tiene un lazo de control abierto para anticiparse a las demandas de riego, a partir de su conocimiento previo y de un modelo de propagación de caudal; y otro cerrado para corregir el nivel al final de cada tramo, manipulando la estructura de control ubicada aguas abajo. La corrección en lazo cerrado se calcula mediante un controlador escrito en terminología estándar RST, donde R, S y T son polinomios asociados a la variable a controlar, de control y de referencia, respectivamente. Se probaron dos tipos de controladores, que son dos formas distintas de obtener los polinomios R, S y T: el primero basado en un algoritmo del tipo Proporcional e Integral bajo dos variantes: el clásico (PI), y otro que incluye un factor para corregir sus parámetros en los distintos puntos de operación (PI × UF); y el segundo mediante ubicación de polos. Los resultados obtenidos con el controlador PI × UF muestran que la instrumentación de estructuras de control, y la aplicación de sistemas de supervisión y control mejora la operación de canales de riego. La metodología de regulación usada es fácilmente adaptable a la configuración física de la red de canales de los distritos de riego de México.

  • English

    With the goal of improving the operation of irrigation canals an upstream regulation scheme, by means of the instrumentation of a series of sliding flood gates and the use of a supervisory control and data acquisition system (SCADA), was tested. The regulation scheme has an open loop control to anticipate water demand, starting from previous knowledge and a water flow propagation model; and a closed loop control to correct the water level at the end of each pool by manipulating the control structure ubicated downstream. Closed loop correction is calculated by using a controller written in standard RST terminology. R, S and T are polynomials associated to the variable to be controlled, the control and the reference variables, respectively. Two types of controllers, or two different ways of obtaining R, S and T, were tested. One was based on a Proportional and Integral algorithm under two variants the classical (PI), and another one which includes a factor to verify their parameters at the different operation points (PI × UF); and the second uses poles placement. The results obtained with the PI × UF controller show that the instrumentation of control structures and the application of supervision and control systems improve the operation of irrigation canals. The control methodology used is easily adaptable to the physical configuration of the canal networks of the irrigation districts in México.