恒温差热式流量计分段PID控制的仿真与实验

针对低产液油井井下流量在线检测难题,鉴于热式流量计对低速流动流量变化敏感,根据恒温差热式流量计的测量原理,通过井筒获取的实际数据,利用MATLAB软件仿真建立系统模型.在此基础上,针对仪器响应速度较慢的问题,采用分段增量式数字比例积分微分控制(PID控制)算法替代常规PID控制算法,进行系统恒温差控制过程的系列仿真.基于仿真结果,在实际模型中进行实验验证.结果 表明,分段PID控制算法较常规PID控制算法更为优越,能加快恒温差热式流量计测量的响应速度,提高分辨精度,为恒温差热式流量计在低产液井中流量的在线检测提供有效的控制算法.     

恒温差热式流量计影响因素模拟与试验研究

针对恒温差热式流量计在井下测量小流量流体时误差较大的问题,进行了温度、压力的影响研究.根据流量计加热器电功率与被测流体流量的关系,分析了温度对液态水物性参数的影响,通过数值模拟研究了不同温度下水流量与流量计换热功率的变化曲线.在此基础上,搭建了可调节水温和流体流量的试验平台,在定压(常压)条件下,通过试验分析了25～4...     

井下热式流量计设计与实验研究

文章介绍了一种适合井下使用的恒流式热式流量计的原理、总体结构,并用此流量计进行了单相流低流量条件下的实验.该仪器在实验中表现出良好的分辨率,稳定性与重复性好,特别是在0.1 m3/d～3m3/d流量下,换热过程进行较慢,效果更加理想.     

恒功率式与恒温差式热式气体质量流量计的区别

热扩散技术的应用起源于60年代,这项技术最早应用在流量开关上。它的基本原理是采用两支并排的铂电阻做为探头,一支为普通不加热的铂电阻,另一支铂电阻的前端附带一个加热器,静态时,让两支铂电阻保持一定的温差,当介质流动时被加热的铂电阻的热量被介质带走,温度降低,根据事先设定的数值来确定是否有流量,构成一个流量开关。把热扩散技术用于气体质量流量的测量源于80年代末期,人们发现气体的质量流量和气体的热值存在对应的关系,根据这一发现再加上先进的微电子处理技术,热式气体质量流量计应用到了工业测量。热式气体质量流量计的应用也经…     

应用于煤层气井测试的热式质量流量计研究

文章针对煤层气井纯气情况下产气剖面测试的难题,开展了热式质量流量传感技术研究。介绍了热式质量流量计的工作原理,并研制了原理实验样机。开展了室内和模拟井实验,获得了热式质量流量计原理样机在不同温度和不同倾角度下的动态响应规律,证明了其测量气体流量的可行性,为热式质量流量计现场样机的研制奠定了基础。     

基于模糊PID的染色机温控系统设计

温度是染色过程中最重要的工艺参数之一,如果控制精度不高就容易产生色差、色花现象,影响到织物的染色质量。针对染色机智能控制系统中的温度控制难点,在高温高压气流雾化染色机中采用模糊PID控制算法来改进染机温度控制系统的各项性能,通过对染色机工作过程中吸收与散热之间动态平衡过程的研究,建立相应的数学模型。基于所建立的模型采用传统PID控制算法和模糊PID算法进行对比验证,得出模糊PID算法在染色机温度控制系统中的稳定性和精确性有明显的优势。     

基于模糊PID的合成橡胶包装机速度控制系统

针对齐鲁橡胶厂合成橡胶后处理包装机中出现的精度控制问题,提出了基于模糊PID的立袋输送机与缝纫机速度同步控制方法。用速度闭环控制保证其速度稳定的前提下,采用模糊PID控制方法来同步速度控制精度。在Matlab的Simulink平台中建立基于模糊PID的立袋输送机与缝纫机速度控制系统模型,并进行了仿真和结果分析。     

流量计选型的模糊决策

将合适的流量计用到适合的工况,是工程设计人员及用户十分关心的问题。将模糊综合评价引入流量计的选型,并以实际工况为例,通过建立多级模糊评价体系后对各流量计进行综合评价,所得结果较为合理和可信。该方法可在流量计的选型过程中为设计人员提供决策依据。     

持水率对热式流量计测量影响的理论分析

恒功率热式流量计由于良好的低流量检测特性成为低产液油井流量检测的一种选择方案,但油水两相流持水率对其测量的影响妨碍了它实际的应用。针对这一问题,介绍了热式流量计的测量原理,建立油水两相流持水率和流体主要物性参数的关系,应用Matlab数值模拟软件分析不同持水率条件下热式流量计测量结果与油水两相流流量的关系。数值模拟和实际实验结果表明,相同流速下,热式流量计输出电压随着持水率的增加而单调减小。实际应用时,热式流量计的测量结果必须结合持水率才能给出正确的流量解释。     

基于模糊PID控制的节能型复合液压缸式抽油机设计

针对液压抽油机在使用过程中存在高耗能、低效率、换向不平稳等问题,采用恒功率可调变量泵的控制策略,设计了一种采用蓄能器回收能量的复合液压缸式抽油机。在AMESim中搭建了系统模型,并通过模糊 PID 控制优化了抽油杆速度特性曲线。仿真结果验证了恒功率控制策略的可行性,蓄能器能够节能48%,抽油杆换向速度波动超调量由原来的20.6%降到2.94%。     

基于时差法的井下超声流量计设计

井下流量计是智能完井设备的重要组成部分.针对现有井下流量计在注水应用过程中存在的如测量精度低、量程比窄、探头长时间接触液体导致寿命降低等问题,基于时差法设计了新型外置式超声流量计.利用设计制作外置式超声流量计结构,并进行流量测试,结果显示测量精度高于1.5％,同时具备高可靠性,为新一代智能注水、智能完井技术的改进提供了...     

基于模糊PID算法的MPD仿真控制研究

为了解决反馈层抗干扰能力差和响应时间长的问题,建立了由反馈控制层、监测控制层和优化控制层构成的MPD 3级井底压力自动化控制架构,并且在反馈控制层首次引入模糊PID控制。利用MATLAB/Simulink对国外某井进行MPD多级控制仿真模拟,模拟结果表明:模糊PID控制不仅使MPD缩短了控制时间,增强了抗干扰性,同时还引入人为经验的智能推理,使MPD控制更具人性化;在正常钻进过程中,系统对井底压力和钻井泵流量的变化反应迅速,通过调整节流阀开度可使井底压力始终处于安全压力窗口之内;在起下钻过程中,系统自动开启回压泵,钻井泵逐渐停止,通过调节节流压差可弥补摩阻压力。研究结果对于控压钻井技术的现场应用具有一定的参考作用。     

用于工业CT的电液位置控制系统模糊PID研究

工业CT是广泛应用于工业产品无损检测的一种检测技术,为了提高其成像精度与扫描效率,需要对其加载系统的位置进行精确控制。为此,基于工业CT试验台的位置控制系统建立数学模型,应用MATLAB/Simulink的传统PID和模糊PID控制模块进行试验设计和仿真分析,最后利用上位机的Lab VIEW平台建立控制模块,验证控制策略的有效性。试验中,模型PID的相对误差稳定在1%~6%之间,由此证明所设计的模糊PID控制器的跟踪性能良好,可以满足工程实际应用。这种控制策略达到工业CT位置控制精度的需求,可以为工业CT试验台位置控制系统的设计提供参考。     

基于模糊PID的长输管道调节阀压力控制系统研究与仿真

应用自动化技术能够有效减少因调度人员反应不及时、操作不准确等人为因素导致的管道运行风险。目前,我国长输管道系统只有部分调节阀应用了PID控制器进行自动控制但控制效果不佳。针对这一问题,分别从管道PID控制技术的应用、调节阀PID控制器的工作原理和调节阀PID控制器参数整定方法进行研究分析,在此基础上引入模糊PID控制器并尝试应用于长输管道调节阀进行压力调节,通过MATLAB软件Simulink环境下对模糊PID控制和常规PID控制效果进行模拟分析。结果表明：模糊PID控制对抑制长输管道系统压力波动更具优越性。由此提出将先进智能控制方法与PID控制技术相结合进行参数整定,特别是将智能PID调节技术应用于复杂山区液体管道的运行中,作为控制严重水击事故发生的辅助调节手段,可成为今后重要研究方向,为长输管道系统的运行控制提供参考和借鉴。     

基于PID的ROV运动控制仿真

针对观察型水下机器人在水下运动时易受暗流、波浪影响,造成操控困难、系统稳定性差等问题,建立遥控水下机器人（Remotely Operated Vehicle,ROV）不同运动的控制模型,考虑电机和导管螺旋桨推进器的传递函数对ROV控制系统的影响,确定定艏向和定深控制系统的闭环传递函数,结合模糊控制和比例积分微分（Proportional Integral Differential,PID）控制法,得到模糊PID控制器,基于MATLAB/Simulink环境进行ROV定深度运动仿真和ROV水平面艏向定偏角运动仿真。结果表明,与传统PID控制相比,模糊PID控制具有更优的ROV定艏向和定深度控制效果,不会发生超调现象,在抗干扰能力和响应速度方面具有明显的优势,可有效地实现ROV定艏向和定深度运动控制。     

基于前馈补偿和模糊PID的提馏段温度串级控制系统

针对精馏过程内部机理复杂、参数动态变化情况,提出一种基于前馈补偿和模糊PID的提馏段温度串级控制系统,根据提馏段工况的改变,自适应调整主控制器PID参数,同时引入前馈控制,克服系统不可控扰动。结果表明,该系统能够较好地克服各种干扰,稳定提馏段温度,从而达到间接控制精馏产品纯度的目的。     

基于翻斗流量计自动秤重的油气分离系统

文章分析了传统的翻斗流量计的计量误差，得出了由测量方法引起的系统误差是影响其计量精度的主要原因。为了克服这个系统误差，研制了一种能自动秤重的翻斗流量计装置，即在翻斗的转轴上安装秤重传感器，进而构成一套能自动秤重的油气分离系统。     

基于ZigBee技术的油田智能流量计研究

在传统靶式流量计测量原理的基础上,改进其结构,提高了测量精度和准确性。将无线近距离组网技术,即Zigbee技术应用到流量数据传输中,建立了簇(树)状网络以及周期性模式和中断模式2种工作模式,并对设计方案进行试验测试。试验结果表明,系统具有较高的测量精度,其误差<3%,无线传输链路可靠且有自动修复功能,对实现油田流量的实时监测具有重要意义。     

基于λ方法的积分对象PID参数整定与优化

PID控制器中比例增益、积分时间和微分时间的整定是控制器能否正常运行的关键,介绍了一种简单、高效、可靠的PID参数整定方法,针对积分对象的参数整定尤为有效。详细阐述了各个参数的物理意义、推导过程和参数整定过程,最后运用λ整定方法整定了一组参数,并带回到原控制模型进行验证。实际应用表明：基于λ方法的积分对象PID参数整定方案具有操作简单、适用性强、便于参数计算等优点。     

新型多管路超声波流量计量撬的研制与应用

天然气计量结果的准确性,直接影响贸易结算的公平性。提供了一种新型多管路超声波计量的模块化拼接组撬技术,通过工厂预制,提高了焊接质量与超声波流量计前后直管段的管道安装精度;入口汇管的进气和分流方式确保了上游气源更易充分混合,使流体介质更为均匀,从而使在线色谱分析小屋的数据更具有代表性,有利于提高商品贸易计量精度;多路比对流程设计,可实现各超声波流量计的相互比对、互为备用。新型多管路超声波流量计量撬的研制为超声波流量计量系统在天然气贸易交接计量中的应用提供了借鉴和参考。