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面向抽油机节能的GRNN过程建模及工艺参数优化
  • ISSN号:1000-582X
  • 期刊名称:重庆大学学报
  • 时间:2013.6.6
  • 页码:130-136
  • 分类:TP181[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]重庆科技学院电气与信息工程学院,重庆401331, [2]西安石油大学电子工程学院,陕西西安710065
  • 相关基金:国家自然基金资助项目(51075418); 重庆市自然科学基金资助项目(CSTC2010BB2285); 重庆教委资助项目(KJ121402)
  • 相关项目:高性能复合材料机械传动零件成形工艺的动态演化建模与稳健优化
中文摘要:

针对抽油机系统效率低,能耗大的问题,提出一种基于数据挖掘的抽油机建模及节能优化方法。抽油机的工艺参数理想与否是决定抽油机效率的一个重要因素,而抽油机模型的有效性又是优化工艺参数的关键。抽油机工作过程是一个复杂非线性系统,很难用准确的数学模型描述,广义回归神经网络(generalized regression neural network,GRNN)非线性映射能力强、容错性高,适于解决非线性系统建模问题。为此,提出利用GRNN确定工艺参数与增产节能指标的映射关系,建立抽油机模型;实验结果表明模型的拟合度较好,建模效果良好。紧接着,运用具有智能特性的Pareto向量评价微粒群算法(vector evaluated particle swarm optimization based on pareto,VEPSO-BP)对模型进行搜索寻优,确定工艺参数的最优值,并用优化后的工艺参数指导实际生产;实验结果表明优化后的抽油机采油系统产量提高6.6%以上,用电量降低4.1%以上,验证了所提方法的可行性和有效性。

英文摘要:

This paper presents a data-mining-based beam pumping unit process modeling and parameters optimization method to solve the problem of inefficiency and energy-intensive of beam pumping unit.The ideality of process parameters is one of the main factors influencing system efficiency and energy consumption,while the effectiveness of mode plays a key role in process parameters choosing.Beam pumping unit system is a complicated nonlinear system,and is hardly to be precisely described by precise mathematical models.Generalized regression neural network(GRNN),which is powerful in nonlinear mapping and generalization,is suitable for nonlinear systems.Therefore,GRNN is proposed to model the beam pumping unit in this paper,and the experimental results show that the fitness is good.Then the trained model is applied to optimize the decision parameters by vector evaluated particle swarm optimization based on Pareto(VEPSO-BP),and at last the resulting parameters are applied to the production.Experimental results show that after using the optimal parameters,the efficiencies and energy consumptions increase more than 6.6% and decrease more than 4.1% respectively,which illustrates the feasibility and effectiveness of the proposed method.

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期刊信息
  • 《重庆大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:重庆大学
  • 主编:王时龙
  • 地址:重庆市沙坪坝正街174号
  • 邮编:400044
  • 邮箱:cdxhz@equ.edu.cn
  • 电话:023-65102302
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-582X
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1044/N
  • 邮发代号:78-16
  • 获奖情况:
  • 中国高校精品科技期刊,重庆市一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26478