I. Mô hình hóa kênh tưới tiêu sử dụng phương pháp Lattice Boltzmann
Phần này tập trung vào việc mô hình hóa kênh tưới tiêu bằng phương pháp Lattice Boltzmann (LB). Kênh tưới tiêu được đặc trưng bởi các dòng chảy tự do và các cấu trúc thủy lực. Phương pháp Saint-Venant truyền thống được sử dụng để mô tả động lực học của dòng chảy tự do. Tuy nhiên, phương pháp LB được đề xuất để tạo ra một mô hình phi tuyến rời rạc cho kênh. Phương pháp này kết hợp các điều kiện biên để mô phỏng động lực học của kênh tưới tiêu. Mô hình được kiểm chứng thông qua các kịch bản mô phỏng, cho thấy tính hiệu quả của phương pháp LB trong việc mô hình hóa các kênh tưới tiêu phức tạp.
1.1 Đặc trưng của kênh tưới tiêu
Kênh tưới tiêu được phân loại dựa trên các dòng chảy tự do và các cấu trúc thủy lực. Các thông số như chiều cao nước và lưu lượng được sử dụng để mô tả động lực học của kênh. Việc mô hình hóa kênh tưới tiêu là cần thiết để đảm bảo hiệu quả trong quản lý và điều khiển hệ thống.
1.2 Mô hình hóa kênh tưới tiêu bằng phương pháp Saint Venant
Phương pháp Saint-Venant được sử dụng để mô tả động lực học của dòng chảy tự do trong kênh tưới tiêu. Các phương trình này cung cấp một mô hình liên tục, nhưng có thể gặp khó khăn trong việc mô phỏng các hệ thống phức tạp.
1.3 Mô hình hóa kênh tưới tiêu bằng phương pháp Lattice Boltzmann
Phương pháp LB được đề xuất để tạo ra một mô hình rời rạc cho kênh tưới tiêu. Phương pháp này kết hợp các điều kiện biên và mô phỏng động lực học của kênh. Các kết quả mô phỏng cho thấy tính hiệu quả của phương pháp LB trong việc mô hình hóa các kênh tưới tiêu phức tạp.
II. Thiết kế chỉ số tổng hợp cho định tuyến động trong hệ thống điều khiển mạng
Phần này tập trung vào việc thiết kế chỉ số tổng hợp cho định tuyến động trong hệ thống điều khiển mạng (NCS). Các ràng buộc truyền thông như độ trễ mạng, mất gói tin và tiêu thụ năng lượng được nghiên cứu. Một kiến trúc mạng lai được đề xuất để giải quyết các vấn đề này. Chỉ số tổng hợp được thiết kế dựa trên các yêu cầu QoS của ứng dụng điều khiển. Các kết quả mô phỏng cho thấy tính hiệu quả của phương pháp này trong việc cải thiện hiệu suất mạng.
2.1 Động lực Mạng lai cho hệ thống điều khiển mạng
Các ràng buộc truyền thông trong NCS như độ trễ mạng và mất gói tin được nghiên cứu. Một kiến trúc mạng lai được đề xuất để giải quyết các vấn đề này, đảm bảo hiệu quả trong việc truyền thông giữa các thành phần của hệ thống.
2.2 Thiết kế định tuyến động cho mạng lai
Chỉ số tổng hợp được thiết kế dựa trên các yêu cầu QoS của ứng dụng điều khiển. Phương pháp này đảm bảo tính hội tụ, không có vòng lặp và tối ưu hóa đường dẫn trong mạng.
2.3 Nghiên cứu trường hợp Hệ thống điều khiển mạng sử dụng giao thức RPL
Một nghiên cứu trường hợp được thực hiện để đánh giá hiệu quả của phương pháp định tuyến động. Các kết quả mô phỏng cho thấy tính hiệu quả của phương pháp này trong việc cải thiện hiệu suất mạng.
III. Đồng thuận thông tin không đồng bộ trong điều khiển phân tán kênh tưới tiêu
Phần này tập trung vào việc giải quyết vấn đề đồng thuận thông tin không đồng bộ trong điều khiển phân tán kênh tưới tiêu. Một giao thức đồng thuận không đồng bộ được đề xuất để đảm bảo tính nhất quán trong việc trao đổi thông tin giữa các bộ điều khiển. Phương pháp này dựa trên mô hình hệ thống đa tác tử (MAS) và được áp dụng trong điều khiển dự đoán phân tán (DCMPC). Các kết quả mô phỏng cho thấy tính hiệu quả của phương pháp này trong việc cải thiện hiệu suất của hệ thống.
3.1 Điều khiển dự đoán phân tán kênh tưới tiêu
Phương pháp DCMPC được sử dụng để điều khiển phân tán kênh tưới tiêu. Các chiến lược điều khiển như tập trung, phân tán và hợp tác được thảo luận để cải thiện hiệu suất của hệ thống.
3.2 Đồng thuận thông tin không đồng bộ trong điều khiển phân tán
Một giao thức đồng thuận không đồng bộ được đề xuất để giải quyết vấn đề trao đổi thông tin không nhất quán giữa các bộ điều khiển. Phương pháp này đảm bảo tính nhất quán trong việc tính toán các quyết định điều khiển.
3.3 Nghiên cứu trường hợp Kênh tưới tiêu Bourne
Một nghiên cứu trường hợp được thực hiện trên kênh tưới tiêu Bourne để đánh giá hiệu quả của phương pháp đồng thuận không đồng bộ. Các kết quả mô phỏng cho thấy tính hiệu quả của phương pháp này trong việc cải thiện hiệu suất của hệ thống.
