改进模糊自整定PID控制器及在GLCC液位控制中的应用.pdf

《改进模糊自整定PID控制器及在GLCC液位控制中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第49卷第2期石油化工自动化Vo1．49，No．22013年4月AUT0MATIONINPETROCHEMICALINDUSTRYApril，2013改进模糊自整定PID控制器及在GLCC液位控制中的应用朱乐涛，薛美盛(中国科学技术大学自动化系，合肥230026)摘要：气_液柱状旋流式分离器(GLCC)分离装置性能中一个关键问题是对其液位进行控制。为了改善液位控制性能，在传统PID控制器基础上引入了模糊自整定PID控制器。针对控制器参数初始值的选取问题，结合△qvi一△日响应曲线引入了描述液位波动的指标方程，经参数优化后进行仿真比较，结果证明了液位

2、控制效果的提升。关键词：气_}夜柱状旋流式分离器模糊自整定PID控制器液位控制中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1007—7324(2013)02—0023—05FuzzySelf-tuningPIDControllerImprovementandItsApplicationonGLCCLevelControlZhuLetao，XueMeisheng(Dept．ofAutomation，UniversityofScienceandTechnologyofChina，Hefei，230026，China)Abstract：Levelcon

3、trolingasliquidcylindricalcyclone(GLCC)iscriticalinseparationperformance．Fuzzyself-tuningPIDcontrolleriSintroducedintotraditionalPIDcontrollertoimproveliquidleve1controlperformance．Inallusiontotheselectionofinitialvalueforcontrollerparameters。anindexfunctionalformuladescribing

4、fluctuationof1evelcombinedwith△qv。一△HcurveiSintroduced．ThesimulationresultindicatesGLCCliquidlevelcontrolperformance1Simprovedwithparametersoptimization．Keywords：GLCC；fuzzyself-tuning；PIDcontroller；levelcontrol近年来，为适应国民经济、社会发展和人民生离效果，因而当油气井多相流量不稳定时，尤其在活对能源的需求以及应对能源日益紧缺、消费和需产生严

5、重段塞流或井位切换情况下，气液相比率通求量大幅攀升等问题，各国都加大了对石油和天然常发生较大变化，导致GLCC分离器内压力和液气资源的开发。在开采过程中，为确定各油井原位波动，造成气串液(gascarry-over)和(或)液油、天然气产量，了解地层油气含量及地层结构的串气(1iquidcarry-under)现象，严重影响分离器的变化，需要对油井产出液各相的体积流量或质量流分离效果，且可能导致流量计频繁卡堵和损坏，从量进行连续的计量并提供实时计量数据，从而优化而最终影响GLCC多相流量计量装置的有效运生产参数，提高采收率。因此，油井井口的三相计行

6、_3。因此，实现该类流量计量装置精确计量量技术就显得尤为重要_1]。的关键是分离装置中气相压力和液相液位尽可能液柱状旋流式分离器GLCC(GasLiquid地保持恒定。文献[53的研究指出气串液、液串气CylindricalCyclone)多相流计量系统_1]是针对上主要取决于GLCC分离装置中的液位，因而设计述问题而开发的代表性装置，结构如图1所示。通合适的控制策略保证GLCC中液位的稳定对整个过使用具有特定结构的柱状旋流式分离器，气液相计量的高效运行就尤为重要。混合物由旋流转动产生的离心力和重力进行分离，目前，对GLCC分离装置内部液位的控制主

7、形成一个倒圆锥的涡流面，进而实现油气井产出物要是采用传统的固定参数的PID控制器进行控的气液分离。由于装置体积小、集成化程度高、滞后时间短，微型GLCC多相流量计已广泛应用于稿件收到日期：2012一l1—22。陆上和海上平台油气产量的单井连续计量和分队基金项目：浙江省重大科技专项课题(2011C16040)。连续计量。作者简介：朱乐涛(1987)，男，在读硕士研究生，主要研究方向为GLCC多相流计量装置的性能依赖于气液分工业过程先进控制与优化。24石油化工自动化第49卷制[7喵]。传统的固定参数PID控制器能针对特定制器或模糊PID控制器(由于极端

8、情况下出现的模型、特定性能指标整定得到较好的一组控制参严重阻塞流，输入更接近于斜坡输入，所以模型数_g]，却无法针对GLC