基于自适应控制的石油产量预测方法与模型研究

作者:易洁芯;张松;吴剑 刊名:重庆理工大学学报(社会科学) 上传者:席银平

【摘要】通过对比温控系统与石油系统控制原理,分析自动控制理论与石油系统控制理论存在的差异,建立能够刻画石油系统自适应机理的产量预测模型。自动控制原理侧重研究系统内部的控制机理,而石油系统中的控制机理更加复杂化。根据石油系统自控原理的特殊性,分析石油系统下各种环境的反馈关系,构建一种石油产量预测新思路。

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引用格式:易洁芯,张松,吴剑.基于自适应控制的石油产量预测方法与模型研究[J].重庆理工大学学报:社会科学,2015(10):33-37.Citation format:YI Jie-xin,ZHANG Song,WU Jian.Study on Oil Supply Forecast Model Based on Adaptive Control[J].Journal of Chongqing University of Technology:Social Science,2015(10):33-37.控制论是20世纪40年代开始形成的一门新兴学科,1948年美国数学家维纳出版的专著《控制论:或关于动物和机器中控制和通信的科学》被公认为是控制论诞生的标志[1]。控制论最初应用于工程系统,随着学科之间应用的渗透,控制论已从控制工程、系统工程的应用领域扩展到包含人类活动本身的社会经济系统。其中经济控制论的思想早已在经济学中有所体现,亚当·斯密在《国富论》中指出,自由市场表面看似混乱而毫无拘束,实际上却是由一只“看不见的手”所指引,引导市场生产出正确的产品数量和种类[2]。经济控制论的完整理论体系形成于20世纪40年代,代表人物为波兰著名经济学家奥斯卡·兰格,他在《经济控制论导论》一书中首次将控制论应用于经济问题研究之中,并定义了经济控制论。尽管经济控制论的定义繁多,但其基本思想是一致的,经济控制论作为控制论的一个分支,是将控制论的一般原理和方法应用于经济系统问题研究,并由此不断发展形成的一门新的学科。经济控制论延续了控制论的基本思路,目前主要用于处理社会、经济和管理中的最优控制问题。本文主要以石油系统为研究对象,遵循经济控制论的基本原理,提出适合复杂能源经济系统的自适应控制。一、温控模型与石油系统自控模型对比分析(一)温控模型与石油系统自控模型对比在工程系统下,自动控制是指在无人直接干预的情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程等的某一工作状态或参数自动、准确地按照预期的规律运行[3]。如温控模型即是一个自控系统,在特定房间内放置一个热源和传感器,通过对热源的控制和传感器的信息反馈,将温度控制在一个固定值。首先,传感器感应房间温度,将温度信息传递给控制器,控制器根据温度发出指令,如果房间温度高于设定温度,则让热源降低温度,如果房间温度低于设定温度,则提高温度,一直到房间温度达到设定温度。其自适应控制机理如图1。图1闭环控制系统由于石油系统所处环境的复杂性,系统内部参数关系复杂化以及环境对系统的变化敏感性强,系统内部与外界环境存在复杂的反馈关系。石油系统的反馈关系如图2。由于石油系统存在复杂的反馈关系,其自适应机理有别于工程控制的机理。石油系统的自适应控制流程如下:输入石油的供给与需求,测算出供需差,如果供需差在合理范围,则输出石油供给与需求,否则模型将对供需进行调整,直到供需达到动态平衡。图2石油系统反馈关系石油系统的调整过程如下:当供需差超出合理范围,供需差的变化引起石油价格的波动,价格的波动影响到外部环境,这种影响又反馈到石油系统内部,作用于被控对象,即石油的供需。其控制系统如图3。图3石油系统的控制原理比照温控系统,我们设定在石油系统中传感器为价格,石油系统的环境为社会政治环境、经济环境、自然环境以及其他环境,热源为影响石油系统供给与需求的主控因素,目标为供需平衡,被控对象为能源的供给与需求,如表1。表1温控系统与石油系统对比温控系统石油系统目标:设定温度目标:供需平衡传感器价格热源影响供需的主控因素室外环境社会政治、经济、自然及

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