氣液柱狀旋流式分離器先進(jìn)控制策略研究.pdf

1、氣液柱狀旋流式分離器(Gas-Liquid Cylindrical Cyclone，GLCC)作為一種集成分離裝置以其重量輕、功耗低、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、便于安裝和操作等優(yōu)點(diǎn)日益受到歡迎，并越來越多地用于替代傳統(tǒng)的分離裝置。在眾多的用途里石油工業(yè)中的GLCC多相流計(jì)量系統(tǒng)是該分離器一種重要的應(yīng)用場合，為滿足油氣田計(jì)量站對(duì)油氣井產(chǎn)出物各相的計(jì)量，氣液混合物需要在GLCC中預(yù)先進(jìn)行分離，決定分離性能好壞的重要指標(biāo)是分離裝置內(nèi)部液位壓力的波動(dòng)大小。

2、為了實(shí)現(xiàn)良好的分離效果和最終精確的計(jì)量性能，必須在GLCC中引入控制系統(tǒng)以保證在多相流作用下內(nèi)部液位壓力的穩(wěn)定。
　　 本文通過在控制策略中將復(fù)雜的多相流流動(dòng)特性等效為分離裝置入口端液相流速和氣相流速的變化，對(duì)在多相流作用情形下能夠保證GLCC分離裝置良好分離效果的控制策略進(jìn)行研究以提高液位及壓力對(duì)各相流速變化的抗擾性能。
　　 在對(duì)GLCC模型分析和現(xiàn)有控制策略研究的基礎(chǔ)上，本文首先對(duì)GLCC分離裝置變量間的耦合情況進(jìn)

3、行了理論分析，以便深入地進(jìn)行控制策略的研究設(shè)計(jì)。
　　 在GLCC現(xiàn)有的固定參數(shù)PID進(jìn)行控制的基礎(chǔ)上，本文引入了模糊自整定PID控制策略并提出了一種初始參數(shù)選取方法，通過仿真驗(yàn)證了控制效果的改善。
　　 為進(jìn)一步提高GLCC分離裝置韻抗擾性能，本文在GLCC控制策略設(shè)計(jì)中引入了魯棒H∞指標(biāo)和H∞/H2馬指標(biāo)描述各相流速變化及噪聲對(duì)液位壓力的擾動(dòng)，通過優(yōu)化該指標(biāo)獲得了抗擾性能的改善和分離性能的提升。
　　 在針對(duì)