Control óptimo en canales de riego: estudio de casos test ASCE

En este trabajo se han estudiado varios casos propuestos por ASCE sobre algoritmos de automatización de canales. Estos se basan en dos canales operativos en la actualidad, siendo el comportamiento de ellos muy diferente. El canal 1 presenta tiempos de respuesta rápidos y tiene poca capacidad de almacenamiento; mientras que, el canal 2 es tres veces más extenso, menos empinado y tiene una capacidad de almacenamiento superior. Ambos canales tienen 8 tramos separados por compuertas transversales verticales. El objetivo de estos tests es controlar el nivel de agua en 8 puntos de control situados a Sm del final de cada tramo, mediante el movimiento de las compuertas. Se ha generado un software de volúmenes finitos para resolver las ecuaciones de St-Venant, usando un método upwind de primer orden para el cálculo del flujo transitorio, en canales con presencia de compuertas y extracciones. Se ha implementado un método de control PID para buscar el movimiento óptimo de las compuertas. Los coeficientes del método PID se han optimizado mediante dos algoritmos distintos que requieren un gran número de simulaciones: un algoritmo genético y un método de MonteCarlo. Se ha llevado a cabo la paralelización del código para la reducción de los tiempos de cálculo. Finalmente, se han comparado los resultados obtenidos con ambos algoritmos de optimización.