[发明专利]渠道水位流量关系模型的求解方法

摘要

本发明提供一种渠道水位流量关系模型的求解方法，计算简单、快速、精确，该方法包括：步骤1.在3个稳定流态下重复测量3组水位、流量数据；步骤2.基于每个稳定流态下的3组水位、流量数据采用加权平均值法求相应稳定流态下的水位、流量预估值：步骤2‑1.计算3组流量、水位测量值的均值；步骤2‑2.计算第i个稳定流态下的第j个流量、水位测量值的权值系数；步骤2‑3.计算第i个稳定流态下的流量、水位预估值；步骤3.基于模拟生物进化理论，求取水位流量关系模型的一组解，重复求取，共获得N组模型解；步骤4.建立模型解的状态方程和测量方程；步骤5.基于卡尔曼滤波算法对N组模型解进行滤波处理，求得模型最优解。

主权项

1.一种渠道水位流量关系模型的求解方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1.在3个稳定流态下重复测量3组水位、流量数据；步骤2.基于每个稳定流态下的3组水位、流量数据采用加权平均值法求相应稳定流态下的水位、流量预估值：步骤2‑1.计算3组流量、水位测量值的均值：Qi＝(qi1+qi2+qi3)/3，Hi＝(hi1+hi2+hi3)/3，式中，qi1、qi2、qi3为第i个稳定流态下断面流量的3个测量值，hi1、hi2、hi3为第i个稳定流态下水位的3个测量值；步骤2‑2.计算第i个稳定流态下的第j个流量、水位测量值的权值系数：流量权值系数为：水位权值系数为：步骤2‑3.计算第i个稳定流态下的流量、水位估计值：步骤3.基于模拟生物进化理论，求取水位流量关系模型的一组解，重复求取，共获得N组模型解；步骤4.建立模型解的状态方程和测量方程：状态方程为：X(k)＝X(k‑1)+w(k)，测量方程为：Y(k)＝X(k)+v(k)，式中，k表示第k个模型解，X(k)表示状态向量，Y(k)表示观测向量，w(k)和v(k)为互不相关的均值为0的高斯白噪声；步骤5.将N组水位流量关系模型的解，作为卡尔曼滤波的N组测量数据，基于卡尔曼滤波算法对这些模型解进行滤波处理，求得水位流量关系模型的最优解。