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基于DSP的抽油机间歇控制系统的研究

作　者: 陆开上
导　师: 高丙坤
学　校: 大庆石油学院
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 抽油机间歇控制空抽 TMS320LF2407A
分类号: TP29-A2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着油田原油的不断开采,老油田的低产井越来越多,油井空抽现象也越来越严重,合理地控制抽油机的开机时间与停机时间长度,可以达到节电、防止液击引起的油杆断裂以及抽油机磨损减少的目的。解决油井空抽现象的关键是合理控制开机时间与停机时间长度,本文对各种检测方法进行了理论分析及成本比较,认为功率检测最行之有效,同时提出了效益功耗法实现功率检测。由于地下产油量情况极其复杂,存在着非线性、不确定性、时变形和不完全性等因素,很难建立起一致的精确的数学模型,所以基于模型的传统控制方法很难达到理想的控制要求。本文提出了使用专家控制器技术,结合自学习能力,实现自动求取空抽点判据,自动计算出停机蓄油时间。课题研究的系统由DSP控制器TMS320LF2407A和各种接口电路组成,包括功率检测电路,冲程的检测电路,FLASH外部存储电路,键盘/显示电路,以及主回路驱动电路。完成了电压、电流的检测及其传感器的选型和接口设计,外围控制电路的设计及智能控制软件设计。在软件方面,进行软件总体设计以及各子程序的设计。最后,利用SIMULINK工具进行仿真实验。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
前言  9-11
第一章有杆抽油系统分析  11-17
  1.1 有杆抽油机工作原理  11-12
  1.2 连续抽油工作情况  12-13
  1.3 防止空抽的方法  13-14
  1.4 间歇控制系统的研究  14-16
  1.5 本章小结  16-17
第二章抽油机间歇控制方案研究  17-23
  2.1 功率检测空抽的工作原理  17-18
  2.2 空抽功率检测方法  18-20
  2.3 间歇控制策略  20-22
  2.4 系统控制流程图  22
  2.5 本章小结  22-23
第三章抽油机控制系统的硬件设计  23-41
  3.1 DSP 控制部分设计  23-26
    3.1.1 DSP 控制系统组成  23-24
    3.1.2 TMS320LF2407A 芯片  24-26
    3.1.3 DSP 的外围电路设计  26
  3.2 功率检测电路设计  26-34
    3.2.1 抽油机功率分析  26-27
    3.2.2 抽油机功率检测原理  27-28
    3.2.3 电流、电压传感器的选取  28-30
    3.2.4 MAX197 模数转换器  30-33
    3.2.5 信号A/D 转换电路设计  33-34
  3.3 冲程检测电路  34
  3.4 数据存储器扩展  34-35
  3.5 键盘显示电路设计  35-37
  3.6 时钟电路  37-38
  3.7 驱动机构  38-40
    3.7.1 语音报警驱动  38-39
    3.7.2 交流接触器驱动  39-40
  3.8 本章小结  40-41
第四章系统软件设计  41-52
  4.1 主控程序设计  41-42
  4.2 采样子程序  42-43
  4.3 功耗计算子程序  43-44
  4.4 间抽控制处理子程序  44-48
  4.5 串口通信子程序  48-49
  4.6 FLASH 存储程序设计  49-51
  4.7 本章小结  51-52
第五章间歇控制算法仿真  52-55
  5.1 模型的建立  52-53
  5.2 波形分析  53-54
  5.3 本章小结  54-55
结论  55-56
参考文献  56-59
发表文章目录  59-60
致谢  60-61
详细摘要  61-65

基于DSP的抽油机间歇控制系统的研究

内容摘要

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