基于DSP的直線電機(jī)抽油機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、本文以永磁同步直線電機(jī)為動(dòng)力設(shè)備設(shè)計(jì)了直線電機(jī)抽油機(jī)智能控制系統(tǒng)，省去了傳統(tǒng)游梁式抽油機(jī)中間傳動(dòng)裝置，提高了系統(tǒng)的效率，改善了游梁式抽油機(jī)耗能大這一大缺點(diǎn)。并利用實(shí)驗(yàn)室提供的“CSpace直線電機(jī)平臺(tái)”為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了直線電機(jī)在線的控制系統(tǒng)的驗(yàn)證工作。
　　本文在闡述直線電機(jī)抽油機(jī)優(yōu)點(diǎn)和直線電機(jī)工作原理的基礎(chǔ)之上，分析了抽油機(jī)懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及油泵運(yùn)動(dòng)的四種方式，并提出了直線電機(jī)選型的新方法。建立了永磁同步直線電機(jī)的矢量仿真模型，并

2、驗(yàn)證了該模型的有效性和可用性;提出積分分離的PID控制算法，并在CSpace直線電機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上以位置跟隨實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的有效性。
　　直線電機(jī)抽油機(jī)系統(tǒng)包括直線電機(jī)伺服控制系統(tǒng)和抽油機(jī)優(yōu)化控制系統(tǒng)。其中伺服控制系統(tǒng)采用了以TMS3320F2812DSP為核心的直線電機(jī)SVPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)，并完成了電機(jī)位置檢測(cè)、電流檢測(cè)、功率驅(qū)動(dòng)等硬件設(shè)計(jì)和SVPWM的軟件實(shí)現(xiàn)。除此之外，采用了位置-速度-電流三閉環(huán)控制，設(shè)計(jì)了模糊自適應(yīng)PI位

3、置控制器和積分分離的PID速度控制器，伺服控制系統(tǒng)既提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，又改善了系統(tǒng)的靜態(tài)性能。抽油機(jī)優(yōu)化控制系統(tǒng)是以ARM為核心，主要完成抽油機(jī)示功圖的顯示和改變沖程頻率的智能抽汲功能，做到了空抽和間抽的預(yù)防。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn):1）提出了直線電機(jī)選型的新的方法，避免了使用傳統(tǒng)方法引起的“大馬拉小車”的現(xiàn)象。2）本文改進(jìn)了傳統(tǒng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，將逆變器和驅(qū)動(dòng)封裝在一起，改善了因?yàn)橄到y(tǒng)的移動(dòng)和外界的擾動(dòng)而給系統(tǒng)帶來(lái)的干擾問(wèn)題。3）本文