本文關(guān)鍵詞：基于DSP的塔架式抽油機(jī)控制策略研究

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【摘要】：河南長(zhǎng)江石油機(jī)械有限公司生產(chǎn)的塔架式抽油機(jī)是一種新型無(wú)游梁式抽油機(jī),它采用直抽方式,把電機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。在實(shí)際工況中,該抽油機(jī)控制系統(tǒng)存在信息處理速度慢,工作噪音大的不足。本文在對(duì)該抽油機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行深入分析和研究的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了一套基于DSP控制器的抽油機(jī)控制系統(tǒng)。首先,本文通過(guò)對(duì)該公司抽油機(jī)的工作原理和控制系統(tǒng)分析,設(shè)計(jì)了一種基于DSP控制器(TMS320C2812)的抽油機(jī)控制系統(tǒng),并且在其控制系統(tǒng)中,引入了PSO優(yōu)化PID控制算法來(lái)優(yōu)化抽油機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)。其次,本文具體設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的硬件電路,在CCS3.3下編寫了相應(yīng)的控制系統(tǒng)程序,在MATLAB中對(duì)所建立的SR電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模型進(jìn)行了仿真。通過(guò)對(duì)PSO優(yōu)化PID控制算法和PID控制算法的仿真比較可以得出,引入PSO優(yōu)化PID控制算法改善了電機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)速性能,減小了電機(jī)扭矩的波動(dòng)性,證明了該方案的可行性。最后,根據(jù)設(shè)計(jì)制作的硬件電路,在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了,本文軟硬件設(shè)計(jì)的正確性及可行性。
【關(guān)鍵詞】：塔架式抽油機(jī) 開關(guān)磁阻電機(jī) PSO優(yōu)化PID DSP控制器
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE933.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景及意義10-12
• 1.1.1 課題研究背景10-11
• 1.1.2 課題研究意義11-12
• 1.2 抽油機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 國(guó)外新型抽油機(jī)12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)新型抽油機(jī)13-14
• 1.2.3 抽油機(jī)所使用的電機(jī)14-16
• 1.3 抽油機(jī)控制策略研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.1 抽油機(jī)控制方式16-17
• 1.3.2 抽油機(jī)控制方式的發(fā)展趨勢(shì)17-18
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 2 塔架式抽油機(jī)控制系統(tǒng)分析20-34
• 2.1 塔架式抽油機(jī)工作原理20-24
• 2.1.1 基本結(jié)構(gòu)20-22
• 2.1.2 基本工作原理22-23
• 2.1.3 重力關(guān)系數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.2 SR電機(jī)數(shù)學(xué)模型及控制方式分析24-28
• 2.2.1 電壓方程24-25
• 2.2.2 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程25
• 2.2.3 機(jī)電聯(lián)系方程25-27
• 2.2.4 SR電機(jī)的控制方式分析27-28
• 2.3 PSO優(yōu)化PID控制算法分析28-29
• 2.3.1 PID控制28
• 2.3.2 PSO優(yōu)化PID控制28-29
• 2.4 抽油機(jī)控制分析及方案設(shè)計(jì)29-34
• 2.4.1 抽油機(jī)電控系統(tǒng)分析29-31
• 2.4.2 控制方案設(shè)計(jì)31-34
• 3 塔架式抽油機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)34-46
• 3.1 DSP主要外圍電路35-38
• 3.1.1 電源電路35-36
• 3.1.2 JTAG電路36
• 3.1.3 串口通信電路36-37
• 3.1.4 外擴(kuò)存儲(chǔ)器37-38
• 3.2 功率及驅(qū)動(dòng)電路38-41
• 3.2.1 功率變換電路38-40
• 3.2.2 驅(qū)動(dòng)電路40-41
• 3.3 整流電路41-43
• 3.4 檢測(cè)電路43-46
• 3.4.1 電流檢測(cè)電路43-44
• 3.4.2 位置檢測(cè)電路44-46
• 4 塔架式抽油機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)46-58
• 4.1 系統(tǒng)程序控制策略46
• 4.2 主程序設(shè)計(jì)46-47
• 4.3 起動(dòng)控制程序47-48
• 4.4 中斷服務(wù)程序48-58
• 4.4.1 位置采樣子程序設(shè)計(jì)48
• 4.4.2 測(cè)速方式48-50
• 4.4.3 速度控制程序設(shè)計(jì)50-52
• 4.4.4 沖程控制程序設(shè)計(jì)52-54
• 4.4.5 沖程計(jì)算程序設(shè)計(jì)54-55
• 4.4.6 沖次計(jì)算程序設(shè)計(jì)55-56
• 4.4.7 通信控制程序設(shè)計(jì)56-58
• 5 抽油機(jī)用電機(jī)控制系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)58-66
• 5.1 仿真用控制器原理框圖設(shè)計(jì)58-59
• 5.1.1PID控制器設(shè)計(jì)58
• 5.1.2 PSO優(yōu)化PID控制器設(shè)計(jì)58-59
• 5.2 仿真實(shí)驗(yàn)分析59-63
• 5.3 實(shí)驗(yàn)分析63-66
• 6 總結(jié)66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 作者簡(jiǎn)歷72-74
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集74

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