Calibração Hidráulica de Controladores Automáticos num Canal com Controlo por Jusante à Distância

Abstract

Os controladores de profundidade em canais de distribuição de água, de que são exemplo os canais de rega, mais tradicionais, nomeadamente os hidromecânicos e os analógicos, começaram ultimamente a ser substituídos por controladores numéricos ou autómatos. Os investigadores têm apresentado e analisado diferentes aproximações numéricas. As lógicas de controlo Proporcional (P) e Proporcional-Integral (PI) são as mais utilizadas, sendo as únicas já instaladas em protótipos. Tal acontece devido à simplicidade da sua formulação numérica. A acção proporcional faz uma correcção proporcional ao erro, ou desvio da variável controlada (profundidade do escoamento) relativamente ao seu valor de referência. Adicionando a acção integral, o erro é corrigido integrando-o no tempo. A calibração é, habitualmente, feita para cada trecho de canal, reflectindo os valores dos ganhos de controlo (parâmetros de calibração) a dinâmica característica do trecho. O procedimento habitual na calibração do modelo de controlo não tem em conta a interacção dos trechos de canal vizinhos. Somente um modelo mais complexo e que possa ter em conta todos os trechos de canal em simultâneo, permite resolver o problema de forma adequada. No trabalho que se apresenta, é usado um modelo hidráulico de regime variável como simulador da dinâmica do canal e para calibração dos controladores do tipo P e PI estudados. O canal é equipado com controlo por jusante à distância, em que a variável controlada é a profundidade mais a jusante do trecho de canal e o órgão de controlo é a comporta de admissão ao trecho. Comparam-se dois métodos de calibração: o iterativo e um processo de optimização baseado no algoritmo do Simplex, demonstrando-se que os melhores resultados são obtidos por este último. Finalmente, apresentam-se as simulações para vários cenários de funcionamento do canal. O canal em estudo é o Canal Condutor Geral do Aproveitamento Hidroagrícola de Macedo de Cavaleiros (Portugal).