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模糊控制在直热炉系统的应用-【新闻】清洗枪

发布时间:2021-04-20 12:14:20 阅读: 来源:脚踏阀厂家

模糊控制在直热炉系统的应用

大庆石油学院 曲洪权大庆炼化公司工程技术服务公司 王罡大庆石油管理局人力资源部 夏莉2引言 直热炉系统的工艺流程主要是将采油厂来的原油经3根不同的管线进入直热炉加热后的出口处汇合到一根管线中,为原稳装置提供温度稳定的加热原油,简易原理见图2。直热炉加热系统对自动控制提出的主要指标是出口汇管温度控制和3管流量均匀控制。出口汇管温度直接影响原稳装置的产量和质量;3管流量的偏流导致加热管内结焦,结焦后会造成更大的偏流直至生产无法正常进行,这是就要进行烧焦处理,由于烧焦会严重缩短加热管的使用寿命,若干次烧焦后就要更换加热管。从前的手动控制强烈依赖操作人员的估计、经验和责任心,使生产极不稳定,出口温度的不稳定和加热管的更换造成很大的经济损失。模糊控制器通过模糊逻辑和模糊推理把操作者的经验形式化、模型化,变成计算机能接受的控制模型,解决难于建模的模糊对象的控制问题。近年来,模糊控制器在理论和应用方面均有长足进展。在直热炉控制问题中,出口汇管温度采用普通PID控制即可得到满意的效果。而针对流量均匀控制,文中提出了模糊控制方案。2直热炉模糊控制方案的建立2.2直热炉模糊控制方案 选取3管出口温度为检测量,3管输入调节阀开度为控制量。控制方案框图见图2,将3管温度的测量值在系统状态识别中排出大、中、小3种状态,例如Tmax=T1,Tmid=T2,Tmin=T3,此时状态识别输出给3个模糊控制器的输入e1=|T1-Tmax|=0;e2=|T2-Tmax|;e3=|T3-Tmax|;输出给选择开关的控制端c1=1,此时开关的输出为全开,这样使得与温度最高管所对应的阀全开,使原油流量增大,温度必然减小,而c2=c3=0,此时开关的输出为模糊控制器的输出u2、u3。其它情况的输出类似可得。从以上分析可知,系统状态识别环节容易实现,控制方案实现的重点是模糊控制器的设计。2.2模糊子集的选取 根据直热炉的操作经验,选取单管温度与3管中最高温度差的绝对值为模糊控制器的输入量,阀的开度为控制量,输入和输出的模糊子集分别记为, 输入:{E1小偏流,E2中偏流,E3大偏流} 输出:{U1全开,U2中开,U3小开}。 控制量与被控制量的论域为: e∈[2,22]u∈[2,222] 3模糊控制器3.2模糊化 输入变量e离散化分为[2,3,5,7,9,22]六档,输出变量u离散化分为[22,42,62,72,82,92]六档。输入和输出离散集合的隶属函数选为三角形的见图3。由此可得到e和u的模糊子集赋值表见表2。对于一个精确输入量,先将其量化,在通过查表可得其隶属度,于是该输入量被模糊化。 3.2模糊推理

计算单一规则的隶属度。将then一部分的隶属函数用条件部分的满足度加以限制,限制方法采用最大最小推理规则。 依次可计算出所有输入离散点的模糊输出,见表2。同样可计算出规则R1、R2、R3的模糊关系阵,见表2。由于规则R1、R2、R3是由or算子联接的,故总的模糊输出为三个隶属函数的最大值,见表3。 石油化工行业分析

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