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1、油田回注水余氯模糊系统龙盼,等油田回注水余氯模糊系统FuzzySystemofResidualChlorineinOilfieldReinjectionWater龙盼周凤星万兴兵(武汉科技大学信息科学与工程学院,湖北武汉430081)摘要:针对油田回注水系统中余氯控制对象具有非线性、大时滞和时变性等特点,以及难以建立数学模型的现状,介绍了一种基于自适应Smith的模糊PID控制方案。利用模糊控制,实现对PID3个参数的自整定;采用Smith预估器对加氯控制系统的滞后进行补偿,结合模型参考自适应算法,弥补S
2、mith控制器对模型的依赖性。仿真结果表明,该方案能有效提高余氯的控制效果,增强了系统的鲁棒性及适应参数变化的能力。关键词:余氯控制自适应控制模糊控制PID控制Smith预估器油田污水处理中图分类号:TH86;TP273文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201606019Abstract:AimingatthecharacteristicsofobjectinresidualChlorinecontrol,i.e.,nonlinearity,largetim
3、edelayandtime-varying,etc.,andthedifficultytoestablishthemodelfortheprocessofoilfieldreinjectionwatersystem,afuzzyPIDcontrolschemebasedonadaptiveSmithpredictionisintroduced.Theself-tuningofthreeofthePIDparametersareimplementedbyusingfuzzycontrol;andthetim
4、elagofChlorinationcontrolsystemiscompensatedwithSmithpredictor,combiningwiththeadaptivealgorithmofreferencemodel,thedependenceofSmithcontrolleruponthemodelisremedied.ThesimulationresultsshowthatthecontroleffectofresidualChlorinecanbeeffectivelyimprovedbyt
5、hiscontrolscheme,therobustnessandthecapabilityofthesystemtoadaptthechangesintheparametersareenhanced.Keywords:ResidualChlorinecontrolAdaptivecontrolFuzzycontrolPIDcontrolSmithpredictorOilfieldSewagedisposal0引言1控制系统结构从目前国内大部分油田的污水处理及应用情况来油田污水处理过程需对联合站外输泵出口
6、处余氯看,污水回注地层是解决生产过程中污水的最佳方法。量进行定值控制。实际现场油田污水水质、pH值和温余氯是反映油田回注水水质状况的重要指标,过高或度等因素都会对出口处余氯量产生影响,而常规PID过低都会直接影响油田污水的回注过程。为保证回注控制器对以上干扰的控制效果不佳,使出口处余氯量过程正常进行,需对出口处余氯量进行定值控制。出波动频繁,影响回注水水质。为解决上述问题,本文在口处余氯量的优化控制对提高回注水水质、减缓管道常规PID控制的基础上,引入了Smith预估控制、模型[1]腐蚀速度和减少环境污染
7、具有重要的意义。参考自适应和模糊控制。通过对某油田污水处理系统的分析,为保证回注基于自适应Smith预估的余氯模糊控制系统如水余氯量满足国家标准,本文提出了一种自适应Smith图1所示。图1中:γ为余氯给定值;y为余氯的测量预估模糊PID控制方案。该方案采用Smith预估控制值;μ为控制器控制量,相当于输出给加氯机阀门开度器,弥补回注水余氯控制系统的滞后,采用模型参考自的电流值。适应调整参考模型适应模型失配的情况,并运用模糊控制器对PID的比例、积分、微分参数进行修正。仿真结果表明:该方案提高了余氯量的控
8、制精度,缩短了上升及峰值时间,降低了超调量。国家自然科学基金资助项目(编号:61174106);武汉科技大学大学生科技创新基金资助项目(编号:14ZRC149)。图1油田回注水余氯控制系统结构框图修改稿收到日期:2015-09-02。Fig.1StructureofresidualChlorinecontrolsystem第一作者龙盼(1991-),女,现为武汉科技大学控制科学与工程专业在读硕士研究生;主要从事检测技术与自动化
