本文關(guān)鍵詞：基于模糊控制的多相流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： S7-300 模糊算法 PID控制 OPC通訊 實(shí)時(shí)仿真

【摘要】：海洋油氣資源儲(chǔ)量巨大,它的開發(fā)直接關(guān)系著未來世界能源行業(yè)的走向,我國擁有著豐富的海洋資源,然而開發(fā)能力卻捉襟見肘,還處于起步階段。開發(fā)海洋油氣資源需要具備充分的技術(shù)實(shí)力,而井筒多相流理論研究作為其中一個(gè)分支,對(duì)海洋油氣的開采起著重要的作用。在油氣資源開采的過程中,井筒中不可避免會(huì)出現(xiàn)油-氣、油-水、油-水-氣等多相流的混合介質(zhì),對(duì)不同介質(zhì)在井筒中動(dòng)態(tài)特性的分析有助于改善油氣資源開采過程中的運(yùn)輸工藝。井筒多相流實(shí)驗(yàn)裝置規(guī)模一般較小,多建立于室內(nèi),石油開發(fā)的技術(shù)研究離不開這類實(shí)驗(yàn)裝置的支持。吐哈氣舉中心武漢實(shí)驗(yàn)基地為研究多相流井筒理論而建立了一套實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置分為油、氣、水三相管路,具有0~90°可調(diào)傾角的實(shí)驗(yàn)管段,輔以分離回收、冷卻循環(huán)等輔助裝置,能夠在實(shí)驗(yàn)管段模擬出泡狀流、環(huán)狀流、霧狀流等三相流常見的流型。為實(shí)現(xiàn)較高計(jì)量精度,對(duì)各相計(jì)量按流量范圍設(shè)計(jì)不同管徑的計(jì)量分支管路,油水計(jì)量在0~20m3/h范圍內(nèi)精度達(dá)到±0.5%,氣相計(jì)量在0~35m3/h范圍內(nèi)精度達(dá)到±1.0%,保證了實(shí)驗(yàn)的要求。油氣水三相流實(shí)驗(yàn)裝置控制系統(tǒng)硬件由工控機(jī)與PLC組成,這種結(jié)構(gòu)有利于系統(tǒng)數(shù)據(jù)快速穩(wěn)定傳輸,且易于擴(kuò)展,為裝置的使用調(diào)試帶來了方便。控制系統(tǒng)的上位控制軟件由組態(tài)軟件組態(tài)王來完成,它豐富的控制方式和直觀的設(shè)計(jì)模式使人機(jī)交互界面開發(fā)過程更為便捷。針對(duì)多相流實(shí)驗(yàn)裝置中重要控制回路氣流加熱設(shè)備控制不穩(wěn)定和超調(diào)的問題,傳統(tǒng)的PID控制方式無法有效改善控制效果,模糊PID作為專家經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)算法,可以很好的改善傳統(tǒng)PID控制的效果,將該控制算法應(yīng)用在西門子S7-300系列PLC上,并在Simulink平臺(tái)上通過多組離線、在線仿真的方式對(duì)控制過程進(jìn)行詳細(xì)的分析和對(duì)比,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示出令人滿意的控制效果。
【關(guān)鍵詞】：S7-300 模糊算法 PID控制 OPC通訊 實(shí)時(shí)仿真
【學(xué)位授予單位】：中國艦船研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP273.4;O359
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排14-16
• 第2章 多相流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)16-22
• 2.1 系統(tǒng)參數(shù)要求16-17
• 2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理17-20
• 2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成17-18
• 2.2.2 三相流動(dòng)力穩(wěn)壓源設(shè)計(jì)18
• 2.2.3 計(jì)量排管18-20
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)管段20
• 2.3 系統(tǒng)難點(diǎn)分析20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 多相流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)22-39
• 3.1 電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22-23
• 3.1.1 電力配電柜22
• 3.1.2 微機(jī)操作臺(tái)22
• 3.1.3 操作控制臺(tái)22-23
• 3.2 PLC控制系統(tǒng)23-27
• 3.3 數(shù)據(jù)采集單元27-33
• 3.3.1 數(shù)字量輸入27
• 3.3.2 模擬量輸入27-28
• 3.3.3 Profibus-DP通訊28-29
• 3.3.4 MODBUS通訊29-33
• 3.4 控制單元33-38
• 3.4.1 油水路子系統(tǒng)控制33-37
• 3.4.2 氣路子系統(tǒng)控制37
• 3.4.3 流型觀測(cè)管井子系統(tǒng)控制37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第4章 模糊控制在系統(tǒng)中的應(yīng)用39-58
• 4.1 控制系統(tǒng)編程概述39-40
• 4.2 模糊控制概述40-41
• 4.3 模糊集合論基礎(chǔ)41-44
• 4.3.1 模糊概念和模糊集41-42
• 4.3.2 隸屬函數(shù)42-43
• 4.3.3 量化因子和比例因子43-44
• 4.4 模糊控制器的設(shè)計(jì)44-53
• 4.4.1 輸入模糊化47-48
• 4.4.2 模糊規(guī)則判定48-50
• 4.4.3 規(guī)則結(jié)論合成50-52
• 4.4.4 反模糊化52-53
• 4.5 人機(jī)交互界面53-56
• 4.5.1 Kingview歷史庫54-55
• 4.5.2 SQL數(shù)據(jù)庫應(yīng)用55-56
• 4.5.3 報(bào)表管理56
• 4.6 本章小結(jié)56-58
• 第5章 實(shí)驗(yàn)仿真58-61
• 5.1 仿真環(huán)境搭建58
• 5.2 PLC與Simulink之間的實(shí)時(shí)仿真58-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 總結(jié)與展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文66-67
• 致謝67

【相似文獻(xiàn)】

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