改进模糊自整定PID控制器和在GLCC液位控制中应用.pdf

第49卷 第 2期 石 油 化 工 自 动 化 Vo1．49，No．2 2013年 4月 AUT0MATION IN PETRO CHEM ICAL INDUSTRY April，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—05 FuzzySelf-tuningPID ControllerImprovementandItsApplicationonGLCC LevelControl ZhuLetao，XueM eisheng (Dept．ofAutomation，UniversityofScienceandTechnologyofChina，Hefei，230026，China) Abstract：Levelcontrolin gasliquid cylindricalcyclone (GLCC) iscriticalin separation performance．Fuzzyself-tuningPID controlleriSintroducedintotraditionalPID controllerto improveliquid leve1controlperformance． In allusion to the selection ofinitialvaluefor controllerparameters。an index functionalformuladescribing fluctuation of1evelcombined with△qv。一△H curveiSintroduced．ThesimulationresultindicatesGLCCliquidlevelcontrol performance1Simprovedwithparametersoptim ization． Keywords：GLCC；fuzzyself-tuning；PID controller；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_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]。