ارائه چارچوب کنترل هیبرید برای افزایش پایداری و کارایی در کانال‌های آبیاری تحت شرایط مختلف

بهینه‌سازی مدیریت آب در شبکه‌های آبیاری به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک از اهمیت حیاتی برخوردار است. پژوهش حاضر با هدف طراحی یک سیستم کنترل هوشمند برای کانال‌های انتقال آب سطحی انجام شد. برای این منظور، ابتدا یک مدل خطی انتگرالی-تأخیری توسعه یافت که قابلیت شبیه‌سازی رفتار هیدرولیکی کانال را دارا می‌باشد. سپس، یک سیستم کنترل هیبریدی نوآورانه مبتنی بر تلفیق کنترلر کلاسیک و عامل یادگیری تقویتی پیوسته طراحی و پیاده‌سازی گردید. مقادیر ضرایب کنترلر با تنظیم دستی به‌ترتیب برابر با 209/0، 243/0 و 086/0 و با تنظیم با یادگیری تقویتی به‌ترتیب برابر با 69/1، 055/0 و 086/0 می‌باشد. ارزیابی عملکرد سیستم در سناریوهای با تغییرات 10، 20 و 30 درصد دبی نشان داد که کنترلر تنظیم‌شده با یادگیری تقویتی در مقایسه با کنترلر تنظیم دستی، برتری قابل‌توجهی در ثبات و دقت عملکرد دارد. مهم‌ترین شاخص‌های این برتری شامل کاهش پنج برابری حداکثر خطای عمق در تغییر ۱۰ درصد ورودی بود. سیستم پیشنهادی گامی مؤثر در جهت هوشمندسازی مدیریت آب در کانال‌های آبیاری است، اما کاربرد آن در شرایط بحرانی نیازمند تلفیق با مدل‌های غیرخطی پیچیده‌تر می‌باشد.