The invention relates to a method for partitioning multi-objective water and fertilizer integrated system rotation irrigation group, which includes the following steps: step 1: establishing a multi-objective mathematical model of water and fertilizer integrated rotation irrigation group; step 2: distributing all the branches of rotation irrigation, solving the Pareto optimal solution set of multi-objective optimization of the mathematical model established in step 1, that is, obtaining the combination of various head and flow balances for selection. Optimal solution set is provided by choosing design schemes adapted to different practical situations. The beneficial effect of the present invention is to solve the problem of multi-objective water and fertilizer integrated rotation irrigation group partition by combining Pareto optimum method with random roulette method, in order to meet different design requirements, shorten the design time of irrigation group and improve the design efficiency of water and fertilizer integrated pipeline network.
【技术实现步骤摘要】
一种多目标水肥一体化系统轮灌组划分方法
本专利技术涉及农业和园林灌溉
,涉及一种多目标水肥一体化轮灌组划分方法。
技术介绍
轮灌组划分是节水灌溉设计中重要的环节,在现代的节水灌溉系统中,水肥一体化设备将越来越多的被考虑使用。水肥一体化设备的价格昂贵,其价格随着其工作水头的大小、调节压力范围的大小所决定的。所以在轮灌组划分和设计中,需要更强调压力波动的控制。而轮灌组划分时,压力的波动和流量的波动并不是完全相关的,因此在建立轮灌组优化模型时,两个目标可分开进行优化。分别将压力波动最小和流量波动最小为目标,构建多目标优化模型,通过求解多目标优化问题可得到一组具有不同压力波动和流量波动的解集,可从中选取适合与当前需求的解进行轮灌组的划分。轮灌方案的划分,决定着系统运行成本、运行稳定性及灌溉均匀度等。通过多目标的优化的方式,可有效的提高轮灌组划分的经济性和稳定性,同时提高适应不同需求的实际情况鲁棒性。
技术实现思路
本专利技术提供一种轮灌组多目标划分方法,采用基于Pareto最优和随机赌轮盘方法相结合的方式,求解多目标水肥一体化轮灌组划分问题,为适应不同的设计实际需求,缩短灌溉组设计时间,提高水肥一体化管网设计效率。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:本专利技术的有益效果是:通过建立有效的多目标轮灌组划分数学模型,将抽象的轮灌组划分以定量的1、一种多目标水肥一体化系统轮灌组划分方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:建立多目标水肥一体化轮灌组数学模型;步骤2:对所有的轮灌支管进行分配,求解所述步骤1中建立的数学模型的多目标优化的Pareto最优解集,即求得各 ...
【技术保护点】
1.一种多目标水肥一体化系统轮灌组划分方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:建立多目标水肥一体化轮灌组数学模型,基于以下公式:min F(x)=(f1(x),f2(x))
【技术特征摘要】
1.一种多目标水肥一体化系统轮灌组划分方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:建立多目标水肥一体化轮灌组数学模型,基于以下公式:minF(x)=(f1(x),f2(x))其中,N为待划分轮灌支管的根数,M为轮灌组数;Xij表示第i根支管在第j个轮灌组中的开闭状态,当Xij=1时,表示第i根支管在第j个轮灌组中为打开状态,当Xij=0时,表示第i根支管在第j个轮灌组中为关闭状态;hi和qi分别为第i根支管进口的进口需求压力和进口需求流量;Hj和Qj分别为第j个轮灌组的扬程和流量;μH和μQ分别为各轮灌组扬程和流量的平均值;σH和σQ分别为各轮灌组扬程和流量的标准差;步骤2:对所有的轮灌支管进行分配,求解所述步骤1中建立的数学模型的多目标优化的Pareto最优解集,即求得各种扬程和流量均衡的组合,为选择适应于不同实际情况的设计方案提供最优解集,具体是采用文化算法和多目标分布估计...
【专利技术属性】
技术研发人员:顾巍,叶志伟,严盟,閤大海,苏军,
申请(专利权)人:湖北工业大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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