基于改进GPC-PID算法的自动灌浆控制系统研究

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英文篇名：RESEARCH ON AUTOMATIC GROUTING CONTROL SYSTEM BASED ON IMPROVED GPC-PID ALGORITHM 作者：仇国庆 ; 曹冬梅 ; 包俊杰 ; 刘帅 英文作者：Qiu Guoqing;Cao Dongmei;Bao Junjie;Liu Shuai;College of Automation,Chongqing University of Posts and Telecommunications; 关键词：自动灌浆 ; 无线传感器网络 ; 液位检测 ; 隐式GPC ; 增量PID 英文关键词：Automatic grouting Wireless sensor network Liquid level measurement Implicit GPC Augmented PID 中文刊名：JYRJ 英文刊名：Computer Applications and Software 机构：重庆邮电大学自动化学院; 出版日期：2015-11-15 出版单位：计算机应用与软件 年：2015 期：v.32 基金：国家自然科学基金项目(60905066) 语种：中文; 页：JYRJ201511057 页数：4 CN：11 ISSN：31-1260/TP 分类号：249-252

摘要

针对目前自动灌浆技术存在布线不合理、灌浆不及时、仍依靠人工监测泥浆液位来判断钻井异常等问题,提出一种基于改进GPC-PID算法的自动灌浆控制系统。该系统运用Zig Bee无线传感器网络技术和网络控制技术对灌浆过程中的泥浆液位信息进行在线检测以实现自动灌浆控制和异常报警。设计了检测网络中的智能液位采集节点,并采用改进的GPC-PID算法,使控制器能够通过在线调整PID控制参数,从而实现泥浆的精确灌注使井口液位保持在正常范围内以平衡井内压力,保证钻井安全。仿真实验结果表明,改进GPC-PID算法比传统PID算法具有更好的控制品质。
        At present,automatic grouting technology has the problems of unreasonable wiring,not timely grouting,and judging the drilling anomaly still relying on manually monitoring the mud liquid level,etc. In view of this,we proposed an improved GPC-PID algorithm-based automatic grouting control system. The system uses ZigBee wireless sensor network technology and network control technology to carry out online measurement of mud liquid level information during the process of grouting in order achieve automatic grouting control and anomaly alarm.We designed the intelligent nodes for liquid level sampling in measurement network,and adopted the improved GPC-PID algorithm to make the controller adjust PID control parameters in online way,and thus realised accurate perfusion of mud and kept the liquid level of well head within the normal range to balance the pressure in the well and ensured the safety of drilling. Simulation experimental results showed that the improved GPC-PID algorithm had better performance than conventional PID algorithm.

引文

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