Расчет оптимальных настроек регулятора обводненности дожимной насосной станции

Нефтяные компании уделяют внимание модернизации систем автоматики, используемых в добыче нефти и газа [1]. Примером объекта автоматизации можно считать узел учёта нефти на дожимных нефтенасосных станциях. Ранее основным методом учета нефти было измерение ее объема в атмосферных резервуарах. Использование резервуаров для учета нефти связано с потерями нефти, большими капитальными затратами и эксплуатационными расходами, а также низкой производительностью труда. Для диагностики металла резервуаров на дожимных нефтенасосных станциях используются современные методы и средства [2-6].

Для оценки качества применяются определенные интегралы от координат САУ, их производных и комбинаций из них.

Если переходный процесс системы является монотонным, то для оценки его качества можно использовать интеграл

где   

Если же имеет место колебательный процесс, то при вычислении интеграла  площади будут складываться алгебраически и минимум этого интеграла может соответствовать колебаниям с малым затуханием или вообще без затухания. Поэтому есть смысл перейти к квадратичной интегральной оценке, называемой иногда «квадратичной площадью регулирования»:

В данной работе определение оптимальных настроек регулятора осуществляется на основе критерия оптимальности в виде улучшенного интегрального показателя качества регулирования. Произведена идентификацию объекта регулирования продукта в аппарате «Хитер-Тритер» по координатам кривой переходного процесса в приращениях. Получена передаточная функция объекта:

Для данного объекта приведена программная реализация расчёта оптимальных настроек регулятора обводненности нефти. Получены переходные кривые системы регулирования обводненности нефти, которые приведены на рисунке 1.

Рисунок 1. Переходные кривые системы регулирования обводненности нефти