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龙图腾网获悉扬州大学申请的专利一种基于非线性模型预测控制算法的明渠闸门调控方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118734672B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410618537.8，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权一种基于非线性模型预测控制算法的明渠闸门调控方法是由孔令仲;刘玥;杨迁;乔雨;李洁;吉庆丰;王萌茜设计研发完成，并于2024-05-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于非线性模型预测控制算法的明渠闸门调控方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于非线性模型预测控制算法的明渠闸门调控方法，涉及输水工程技术领域，包括：将圣维南方程作为非线性模型预测控制系统的预测模型，并构建分水口模型和闸门控制模型；建立实时状态修正框架；将修正后的状态量带入实时状态修正框架，结合调控策略进行水位预测；建立以实测水位偏差平方和和闸门调控次数最小化为目标的优化模型，并采用斑马优化算法求解调控策略；采用滚动优化的闭环控制策略，根据实测值与预测值差值对水位预测结果进行动态修正，执行调控策略。本发明实现对流量变化的实时跟踪，从而提高模型的水位预测精度，同时减少渠池闸门的控制次数，提高闸门控制效率，保证明渠灌溉系统中渠池水位和流量的稳定。

本发明授权一种基于非线性模型预测控制算法的明渠闸门调控方法在权利要求书中公布了：1.一种基于非线性模型预测控制算法的明渠闸门调控方法，其特征在于，包括： 将圣维南方程作为非线性模型预测控制系统的预测模型，并构建分水口模型和闸门控制模型； 建立实时状态修正框架，利用卡尔曼滤波将分水口流量变化反馈到预测模型中； 将修正后的状态量带入所述实时状态修正框架，结合调控策略进行水位预测； 建立以实测水位偏差平方和和闸门调控次数最小化为目标的优化模型，并采用斑马优化算法求解调控策略； 采用滚动优化的闭环控制策略，根据实测值与预测值差值对水位预测结果进行动态修正，执行调控策略； 所述实时状态修正框架的建立过程包括如下步骤， 通过离散化处理得到圣维南方程的离散化格式； 将离散化的圣维南方程与卡尔曼滤波框架耦合；其中，所述耦合包括预测过程和更新过程； 利用实测数据进行状态修正，具体为假定每个分水口都有一个不确定的分水流量变化q，对状态矢量进行修正； 将离散后的圣维南方程与卡尔曼滤波框架耦合后用矩阵形式表示为： 其中，矢量Zt和Zt+1分别表示时间步长t和t+1时的水位变化量，Z＝[Z1，Z2，…，ZNc]T，其中Nc表示交错网格点的总数，Mt Z是转换后的系统模型矩阵。

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