Оптимальное управление интенсивностью точечных источников воды в ненасыщенной пористой среде

Разработан вариационный алгоритм идентификации оптимальной мощности точечных источников, позволяющий решать квазилинейные задачи влагопереноса в ненасыщенной пористой среде с помощью их линеаризации на основе преобразования Кирхгофа при реалистичных предположениях. Вычислительные эксперименты продем...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2019
Автори: Ляшко, С.И., Клюшин, Д.А., Тимошенко, А.А., Ляшко, Н.И., Бондар, Е.С.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України 2019
Назва видання:Проблемы управления и информатики
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/180817
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Оптимальное управление интенсивностью точечных источников воды в ненасыщенной пористой среде / С.И. Ляшко, Д.А. Клюшин, А.А. Тимошенко, Н.И. Ляшко, Е.С. Бондар // Проблемы управления и информатики. — 2019. — № 4. — С. 26-35. — Бібліогр.: 36 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-180817
record_format dspace
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Методы оптимизации и оптимальное управлен
Методы оптимизации и оптимальное управлен
spellingShingle Методы оптимизации и оптимальное управлен
Методы оптимизации и оптимальное управлен
Ляшко, С.И.
Клюшин, Д.А.
Тимошенко, А.А.
Ляшко, Н.И.
Бондар, Е.С.
Оптимальное управление интенсивностью точечных источников воды в ненасыщенной пористой среде
Проблемы управления и информатики
description Разработан вариационный алгоритм идентификации оптимальной мощности точечных источников, позволяющий решать квазилинейные задачи влагопереноса в ненасыщенной пористой среде с помощью их линеаризации на основе преобразования Кирхгофа при реалистичных предположениях. Вычислительные эксперименты продемонстрировали высокую точность метода. Предложенный метод позволяет решить актуальную задачу оптимального выбора параметров систем капельного орошения и повышения их эффективности.
format Article
author Ляшко, С.И.
Клюшин, Д.А.
Тимошенко, А.А.
Ляшко, Н.И.
Бондар, Е.С.
author_facet Ляшко, С.И.
Клюшин, Д.А.
Тимошенко, А.А.
Ляшко, Н.И.
Бондар, Е.С.
author_sort Ляшко, С.И.
title Оптимальное управление интенсивностью точечных источников воды в ненасыщенной пористой среде
title_short Оптимальное управление интенсивностью точечных источников воды в ненасыщенной пористой среде
title_full Оптимальное управление интенсивностью точечных источников воды в ненасыщенной пористой среде
title_fullStr Оптимальное управление интенсивностью точечных источников воды в ненасыщенной пористой среде
title_full_unstemmed Оптимальное управление интенсивностью точечных источников воды в ненасыщенной пористой среде
title_sort оптимальное управление интенсивностью точечных источников воды в ненасыщенной пористой среде
publisher Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
publishDate 2019
topic_facet Методы оптимизации и оптимальное управлен
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/180817
citation_txt Оптимальное управление интенсивностью точечных источников воды в ненасыщенной пористой среде / С.И. Ляшко, Д.А. Клюшин, А.А. Тимошенко, Н.И. Ляшко, Е.С. Бондар // Проблемы управления и информатики. — 2019. — № 4. — С. 26-35. — Бібліогр.: 36 назв. — рос.
series Проблемы управления и информатики
work_keys_str_mv AT lâškosi optimalʹnoeupravlenieintensivnostʹûtočečnyhistočnikovvodyvnenasyŝennojporistojsrede
AT klûšinda optimalʹnoeupravlenieintensivnostʹûtočečnyhistočnikovvodyvnenasyŝennojporistojsrede
AT timošenkoaa optimalʹnoeupravlenieintensivnostʹûtočečnyhistočnikovvodyvnenasyŝennojporistojsrede
AT lâškoni optimalʹnoeupravlenieintensivnostʹûtočečnyhistočnikovvodyvnenasyŝennojporistojsrede
AT bondares optimalʹnoeupravlenieintensivnostʹûtočečnyhistočnikovvodyvnenasyŝennojporistojsrede
first_indexed 2023-10-18T22:50:55Z
last_indexed 2023-10-18T22:50:55Z
_version_ 1796156591739764736
spelling irk-123456789-1808172021-10-21T01:26:22Z Оптимальное управление интенсивностью точечных источников воды в ненасыщенной пористой среде Ляшко, С.И. Клюшин, Д.А. Тимошенко, А.А. Ляшко, Н.И. Бондар, Е.С. Методы оптимизации и оптимальное управлен Разработан вариационный алгоритм идентификации оптимальной мощности точечных источников, позволяющий решать квазилинейные задачи влагопереноса в ненасыщенной пористой среде с помощью их линеаризации на основе преобразования Кирхгофа при реалистичных предположениях. Вычислительные эксперименты продемонстрировали высокую точность метода. Предложенный метод позволяет решить актуальную задачу оптимального выбора параметров систем капельного орошения и повышения их эффективности. Вологоперенесення у ненасиченому пористому середовищі з точковими джерелами, що описується рівнянням Річардса–Клюта, являє собою дуже складний та нестійкий обчислювальний процес. Це пояснюється тим, що фізичний процес, що описується цим рівнянням, характеризується великою кількістю різноманітних параметрів. Для зниження цієї складності пропонується підхід, заснований на перетворенні Кірхгофа, що дозволяє звести квазілінійну параболічну початково-крайову задачу до лінійної та безрозмірної. Розглядається двовимірна квазілінійна задача точкового оптимального керування зволоженням прямокутної ненасиченої області пористого середовища з відомими початковими умовами, фіксованою вологістю на нижній границі та заданою цільовою вологістю. У такій постановці ця задача досліджується та розв’язується вперше. Для розв’язання лінеаризованої безрозмірної задачі оптимального керування нестаціонарним переносом вологи у ненасиченому пористому середовищі, отриманої за допомогою перетворення Кірхгофа, використовується варіаційний алгоритм ідентифікації оптимальної потужності точкових джерел, який дозволяє моделювати процес за реалістичних припущень. Доведено коректність лінеаризованої безрозмірної задачі нестаціонарного вологоперенесення, зокрема доведено теореми щодо існування та єдиності узагальненого розв’язку, а також існування та єдиність оптимального керування потужністю занурених точкових джерел. Проведено моделювання переносу вологи із зануреного точкового джерела у сухому ґрунті. Наведено результати обчислювальних експериментів, які продемонстрували високу точність методу. Запропонований метод дозволяє розв’язати актуальну задачу оптимального вибору параметрів системи крапельного зрошення та збільшити її ефективність. Moisture transport through unsaturated porous medium with inserted point sources, described by Richards-Klute equation is a very complicated for calculations and unstable process. It can be explained by the fact that the physical process, described by this equation, is characterized by a large amount of diverse parameters. To reduce the difficulty an approach, based on Kirchhoff transformation, is offered, allowing to reduce the quasilinear parabolic initial-boundary problem to a linear and dimensionless problem. In this paper a two-dimensional quasilinear problem of optimal control using point sources for a rectangular unsaturated porous medium with known initial conditions, fixed humidity at the bottom bound and the given target humidity, is being considered. In this setting this problem is studied and solved for the first time. To solve the linear dimensionless optimal control problem on non-stationary moisture transport in an unsaturated porous medium, received using Kirchhoff transformation, a variation algorithm identifying the optimal source power is used, which allows modelling the process with realistic assumptions. In the paper, correctness of linearized dimensionless problem on moisture transport is proved. In particular, theorems on existence and uniqueness of the generalized solution are proven as well as existence and uniqueness of optimal control of the source power. In the paper, modelling of moisture transport from an inserted source in a dry ground area is made. Results for numerical experiments demonstrating high accuracy of the method are given. The proposed method allows to solve actual problem of optimal parameter choice for a drip irrigation system, and to improve its effectiveness. 2019 Article Оптимальное управление интенсивностью точечных источников воды в ненасыщенной пористой среде / С.И. Ляшко, Д.А. Клюшин, А.А. Тимошенко, Н.И. Ляшко, Е.С. Бондар // Проблемы управления и информатики. — 2019. — № 4. — С. 26-35. — Бібліогр.: 36 назв. — рос. 0572-2691 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/180817 519.633.6 ru Проблемы управления и информатики Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України