【摘要】：在油田采油生產(chǎn)過程中,因為原油中含有石蠟,油井油管內(nèi)壁會結(jié)蠟,從而導致油管內(nèi)徑變小,使得油井采液量減少,采油設(shè)備的損耗增加,采油成本增大。清除油管內(nèi)壁的結(jié)蠟是一項重要、經(jīng)常性的工作。為有效清除油管內(nèi)壁結(jié)蠟,人們設(shè)計了多種刮蠟設(shè)備,統(tǒng)稱刮蠟器。傳統(tǒng)刮蠟器依靠配重帶動刮刀下行,結(jié)蠟嚴重時,刮刀下行困難,清蠟效果差,且費時,影響工作效率,不可控。電控旋轉(zhuǎn)刮蠟器因具有清蠟效果好、工作效率高、操作方便、運行可控等優(yōu)點,成為工程界研究的熱點。本文結(jié)合油田油管結(jié)蠟特點,研究并設(shè)計一種以無刷直流電機(BLDCM)作為驅(qū)動設(shè)備,具有自保護、多檔速功能的新型電控旋轉(zhuǎn)刮蠟控制器。根據(jù)BLDCM雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)的控制原理,分析了傳統(tǒng)PID控制算法與模糊PID控制算法的優(yōu)缺點,將二者優(yōu)點結(jié)合,采用一種改進的模糊PID控制策略并建立數(shù)學模型。搭建控制器的仿真模型,應用MATLAB工具進行仿真實驗。仿真實驗結(jié)果表明,改進后的模糊PID控制算法響應更快,系統(tǒng)不存在超調(diào),抗干擾能力更強。在仿真基礎(chǔ)上,根據(jù)系統(tǒng)功能要求,計算并設(shè)定電機參數(shù),選擇電機,完成系統(tǒng)硬件電路設(shè)計與軟件編程。系統(tǒng)硬件電路以STM32F103RCT6芯片為核心控制器件,設(shè)計了控制芯片外圍電路、霍爾位置測量電路、功率逆變電路、電源電路、通信電路、光耦隔離保護電路、電流檢測及保護電路等。根據(jù)系統(tǒng)工作流程編制系統(tǒng)軟件,依據(jù)模塊化思想,運用C語言完成各個模塊的設(shè)計。實驗結(jié)果表明,該控制器控制精度較高,穩(wěn)定性強,安全可靠,方便實用,具有較好的應用價值。
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP273;TE935
【圖文】：

東北石油大學工程碩士專業(yè)學位論文第二章 無刷直流電機運行原理與數(shù)學模型2.1 無刷直流電機控制系統(tǒng)主結(jié)構(gòu)無刷直流電機是當今社會使用普遍的電機之一，其控制系統(tǒng)分為供電部分、電機部分、控驅(qū)部分、位置部分[29]。直流電源提供給系統(tǒng)電壓，各部分開始工作，位置部分取得電機空間位置信息，控驅(qū)部分以位置信息為指導，發(fā)出指令，指示定時器發(fā)出 PWM信號，驅(qū)動功率開關(guān)管，進而使得電機運轉(zhuǎn)。圖 2.1 為無刷直流電機控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。

霍爾位置傳感器安裝示意圖

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

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相關(guān)碩士學位論文 前5條

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本文編號：2737828