| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 目录 | 第7-10页 |
| 主要符号说明 | 第10-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-29页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.2 明渠引排水系统的发展过程 | 第12-14页 |
| 1.2.1 明渠引水系统的发展 | 第12-13页 |
| 1.2.2 城市排水系统的发展 | 第13-14页 |
| 1.3 明渠引水系统的研究现状 | 第14-23页 |
| 1.3.1 明渠引水系统渠道模型 | 第15-20页 |
| 1.3.2 渠道控制算法 | 第20-21页 |
| 1.3.3 基于Saint-Venant 方程的边界反馈控制 | 第21-23页 |
| 1.4 城市排水系统的研究现状 | 第23-25页 |
| 1.4.1 排水管网水力学模型 | 第23-24页 |
| 1.4.2 城市排水系统的溢流优化控制 | 第24-25页 |
| 1.5 论文研究内容和结构安排 | 第25-29页 |
| 1.5.1 主要研究内容 | 第25-26页 |
| 1.5.2 论文结构安排 | 第26-29页 |
| 第二章 串级明渠系统基于Lyapunov 方法的边界反馈控制 | 第29-51页 |
| 2.1 引言 | 第29-30页 |
| 2.2 两渠道串级明渠系统模型及控制问题 | 第30-32页 |
| 2.2.1 两渠道串级明渠系统模型 | 第30-31页 |
| 2.2.2 边界条件 | 第31页 |
| 2.2.3 稳态及控制问题描述 | 第31-32页 |
| 2.3 两渠道明渠系统基于Lyapunov 方法的边界反馈控制 | 第32-43页 |
| 2.3.1 Lyapunov 函数 | 第32-33页 |
| 2.3.2 偏差定义及控制律设计 | 第33-37页 |
| 2.3.3 两渠道明渠系统的边界反馈控制 | 第37-43页 |
| 2.4 N 段渠道串级系统边界反馈控制 | 第43-50页 |
| 2.4.1 N 段渠道串级系统模型及控制问题 | 第44-45页 |
| 2.4.2 加权Lyapunov 函数及控制律设计 | 第45-47页 |
| 2.4.3 N 段渠道串级系统的边界反馈控制 | 第47-50页 |
| 2.5 本章小结 | 第50-51页 |
| 第三章 串级明渠系统基于Riemann 不变的边界反馈控制 | 第51-75页 |
| 3.1 引言 | 第51-52页 |
| 3.2 单渠道闭环稳定性边界反馈控制与Saint-Venant 方程边界条件的联系 | 第52-57页 |
| 3.2.1 单渠道边界反馈控制问题阐述 | 第52-54页 |
| 3.2.2 边界相容性条件 | 第54-55页 |
| 3.2.3 单渠道系统的Riemann 不变 | 第55-56页 |
| 3.2.4 单渠道Saint-Venant 方程初边值问题的Riemann 不变形式 | 第56-57页 |
| 3.3 单渠道系统闭环稳定的边界反馈控制 | 第57-61页 |
| 3.3.1 Saint-Venant 方程初边值问题解的稳定性基本定理 | 第57-58页 |
| 3.3.2 单渠道系统保证闭环稳定的边界条件线性化 | 第58-60页 |
| 3.3.3 稳定性分析及边界条件二次线性化 | 第60-61页 |
| 3.3.4 单渠道边界反馈控制设计 | 第61页 |
| 3.4 单渠道系统的计算实例 | 第61-66页 |
| 3.5 多渠道串级系统模型及其Riemann 不变形式 | 第66-67页 |
| 3.6 多渠道串级系统的边界条件 | 第67-69页 |
| 3.6.1 边界条件 | 第68页 |
| 3.6.2 边界条件的转化 | 第68-69页 |
| 3.7 多渠道串级系统闭环稳定的边界反馈控制 | 第69-73页 |
| 3.7.1 多渠道串级系统边界条件线性化及稳定性分析 | 第69-71页 |
| 3.7.2 参数计算 | 第71-72页 |
| 3.7.3 多渠道串级系统边界反馈控制设计 | 第72-73页 |
| 3.8 本章小结 | 第73-75页 |
| 第四章 星形明渠系统基于Riemann 不变的边界反馈控制 | 第75-89页 |
| 4.1 引言 | 第75页 |
| 4.2 星形明渠Saint-Venant 方程解的稳定性和边界反馈控制的关系 | 第75-80页 |
| 4.2.1 星形明渠系统边界反馈控制问题阐述 | 第75-77页 |
| 4.2.2 星形明渠系统的边界条件 | 第77-78页 |
| 4.2.3 星形明渠系统的Riemann 不变形式 | 第78-80页 |
| 4.3 星形明渠系统初边值问题解的渐近稳定性 | 第80-83页 |
| 4.4 星形明渠系统闭环稳定的边界反馈控制 | 第83-88页 |
| 4.4.1 星形明渠系统边界条件线性化 | 第83-85页 |
| 4.4.2 参数计算及取值范围 | 第85-87页 |
| 4.4.3 星形明渠系统边界反馈控制设计 | 第87-88页 |
| 4.5 本章小结 | 第88-89页 |
| 第五章 城市排水系统的溢流预测控制 | 第89-103页 |
| 5.1 引言 | 第89-90页 |
| 5.2 城市排水网络数学模型 | 第90-93页 |
| 5.2.1 元件模型 | 第90-91页 |
| 5.2.2 约束 | 第91页 |
| 5.2.3 城市排水网络模型 | 第91-93页 |
| 5.3 城市排水网络的开环优化 | 第93-96页 |
| 5.3.1 目标函数 | 第93页 |
| 5.3.2 扩展的目标函数 | 第93-94页 |
| 5.3.3 优化问题描述 | 第94页 |
| 5.3.4 基于离散极大值原理的求解算法 | 第94-95页 |
| 5.3.5 改进的溢流函数 | 第95-96页 |
| 5.4 大规模城市排水网络的预测控制（MPC） | 第96-98页 |
| 5.4.1 带集结策略的预测控制 | 第97-98页 |
| 5.4.2 更新预测外部入流量 | 第98页 |
| 5.5 MPC 在大规模多蓄水池排水网络中的应用 | 第98-102页 |
| 5.5.1 在大规模排水网络的应用 | 第98-101页 |
| 5.5.2 鲁棒性及计算量分析 | 第101-102页 |
| 5.6 本章小结 | 第102-103页 |
| 第六章 城市排水系统节能优化的分解-协调算法 | 第103-117页 |
| 6.1 引言 | 第103页 |
| 6.2 数学模型 | 第103-106页 |
| 6.2.1 模型建立 | 第104-105页 |
| 6.2.2 目标函数 | 第105-106页 |
| 6.3 基于社团分割的排水网络分解方法 | 第106-110页 |
| 6.3.1 社团分割算法 | 第106-109页 |
| 6.3.2 大规模城市排水网络的分解 | 第109-110页 |
| 6.4 分解-协调算法 | 第110-113页 |
| 6.4.1 子问题的分解 | 第110-111页 |
| 6.4.2 子问题的求解以及递阶优化结构 | 第111-113页 |
| 6.5 仿真算例 | 第113-115页 |
| 6.6 本章小结 | 第115-117页 |
| 第七章 结论与展望 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-125页 |
| 附录 | 第125-127页 |
| 致谢 | 第127-129页 |
| 攻读博士学位期间撰写的学术论文 | 第129-130页 |
| 攻读博士学位期间承担的科研项目 | 第130-132页 |
