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油田聚合物配置站控制系统方案研究

李国峰  
【摘要】: 灰色理论是上世纪八十年代发展起来的一门新学科,灰色预测控制理论是一种新型控制理论,适应性很强。灰色预测控制系统着重研究概率统计、模糊数学所不能解决的“小样本,贫信息不确定”问题,并依据信息覆盖,通过序列生成寻求现实规律。它不需要建立精确的数学模型,其特点是“少数据建模”。聚合物驱油技术在上世纪末才开始在我国油田大规模应用,根据资料聚合物驱可在水驱基础上提高采收率10%左右。 本论文的研究内容主要包括:灰色系统建模理论、灰色建模的方法、灰色预测控制理论、灰色PID预测控制、灰色模糊控制及经过加权处理的灰色PID模糊控制在聚合物配置的浓度控制中的应用等。 论文从灰色系统理论入手,对灰色系统中的一些概念和灰色建模的过程进行了详细讨论,探讨了几种改进预测精度的建模方法,深入研究了PID控制方法及灰色PID控制理论,运用Matlab编程进行了仿真验证,并分析了各种方法的优缺点。并将灰色PID其应用于油田聚合物配置站的聚合物配置的浓度控制中,运用Matlab编程进行了仿真,并与一般的PID控制方法进行了比较,结果表明这种方法有着较高的预测精度,故灰色PID预测控制方法在本文的工业对象中是适用的。接着论文研究了灰色模糊方法,运用Matlab编程进行了仿真对比了各种控制方法的控制效果,最后针对聚合物配置过程中经常出现的不可控干扰提出了一种加权处理和模糊控制相结合的灰色PID预测控制器,该控制器可根据系统现有数据预测未来聚合物浓度来自动调整控制器参数,在生产中应用后聚合物配置母液浓度偏差明显缩小,从而验证了此控制器的有效性。


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