浅谈抽油机节能及智能控制器的设计

说明了油田游梁式抽油机节能的几种方式，介绍了目前抽油机节能器的主要类型并比较了它们的优缺点及节能效果，阐述了智能型抽油机节能控制器的关键技术及实施方案。     

基于模糊神经网络的抽油机节能专家控制器设计

对油田开采中抽油机普遍存在的轻载运行的问题,提出采用专家智能控制进行抽油机间歇控制的节能方案;建立专家控制器的结构,重点构造基于遗传算法的模糊神经网络推理机.在此基础上,以ARM处理器和嵌入式Linux操作系统为核心,构建抽油机节能专家控制系统的软硬件平台,该系统已成功应用于抽油机的间歇启停控制,节能效果明显.     

基于GPRS的抽油机远程监控系统现场层体系研究

对抽油机远程监控系统的现场层体系进行了研究,提出了新型的现场层结构,该结构的最大特点是把抽油机节能控制器和远程监控系统融合为一体.设计了抽油机远程监控系统的总体构架,详细地分析了现场层硬件结构和软件结构.现场层硬件系统包括小闭环的抽油机节能实时控制系统和数据监测传输系统;软件系统包括基于神经网络的智能控制器和数据采集监测软件系统.最后对现场层进行实验,实验结果表明,现场层即能够可靠,高效地传输数据,又能够实现抽油机的节能任务.     

嵌入式电子节能控制器的设计与实现

节能控制能够有效降低能耗,对保护环境等方面具有重要影响;但目前大多数电子节能控制器都是通过采用单片机技术和双向晶闸管过零触发交流调压电路对电子节能控制器进行设计;通过介绍电子的负荷特点和节能原理,分析电子节能控制器的硬件组成电路,并对电子节能控制器的主要软件程序的流程图进行设计,完成电子节能控制器设计;但这种方法节能控制效果较低,难以保证电子节能控制器性能,为此,提出一种基于模糊PID控制的嵌入式电子节能控制器设计与实现方法;首先通过对嵌入式电子节能控制器的处理器、电源电路、复位电路、系统时钟电路、JTAG接口电路、D/A转换电路、功放电路、双极性电源电路以及嵌入式电子节能控制器硬件PCB板器件布局等的设计,完成嵌入式电子节能控制器硬件设计;在此基础上,选用模糊PID控制方法对嵌入式电子节能控制器进行设计;通过分析模糊PID控制原理,介绍加入自调节因子的模糊PID控制的算法设计,以此确定输入输出隶属度函数,再利用模糊推理和模糊规则,得到电子节能控制器的模糊控制过程,从而完成嵌入式电子节能控制器的设计;实验证明,所提方法能够有效提高嵌入式电子节能控制器的节能控制效果,具有良好的使用价值。     

STC单片机抽油机节能控制系统的研制

:针对当今抽油机浪费电能相对严重的实际情况,采用STC89C58单片机技术和就地电容补偿原理对抽油机节能控制系统进行了研究;介绍了抽油机的负荷特点和目前国内普遍使用的几种抽油机节能控制方法,较详细论述了系统的工作原理,并给出了系统的硬件组成电路和主要软件程序的流程图;且通过实验表明,该控制系统可使抽油机在其负载变化时始终处于较佳运行状态,达到节能降耗的目的,具有较好的控制效果.     

风光储联合的游梁式抽油机自动平衡装置研究

针对游梁式抽油机平衡装置效果不理想的问题,设计了风光储联合供电的抽油机自动平衡装置;该装置由伺服电机驱动平衡块,根据油井工况实时调节其位置,实现抽油机的最佳平衡;针对平衡装置耗电量大的不足,设计了由风光储联合供电的模式,真正实现抽油机节能;最后,对该装置设计了模糊PD自适应控制器,由模糊控制器在线调节PD控制器参数;在实验室试验10h,该装置可将抽油机平衡度从1.61减小到1.03以内,白天由太阳能电池供电,夜间由蓄电池供电,其电压从12V降到9.3V,表明供电系统完全能满足要求。     

间歇式抽油技术研究与电机节能控制器在油田的应用

通过对油层的实际压力恢复数学模型的分析,提出了设计间歇式抽油的技术概念,并应用微电脑技术与石油地质、采油工程技术相结合,制造了油田间歇式抽油节能控制器,该控制器控制抽油机根据油层供液状况变化进行动态的智能化的调整,科学的减少了抽油机的工作时间,节省用电能耗.     

油田丛式抽油机井群集中控制系统的设计

为了解决油田抽油机采油效率和能耗较低等问题,本课题在抽油机单井变频节能控制技术的基础上,研发了丛式抽油机井群单井多模式柔性控制器,并建立丛式机井群一拖四的集中控制方案。通过选择合理的优化算法,实现了单井柔性控制与井组集中优化控制的有机结合,有针对性的提高了井群的整体能效。现场测试效果表明：该丛式抽油机柔性集中控制系统能够适应现场工况条件,实现抽油机井群系统的优化控制,并且能达到较好的控制效果与节能效果。     

基于DSP的地源热泵中央空调控制器设计与实现

为了提高地源热泵中央空调控制器电路设计的合理性和变频控制的实时性,使空调系统运行稳定性更高、节能效果更明显,设计以TMS320LF2407为主控芯片的空调系统控制器。控制器采用优化的电源电路方案、可靠的外围电路信号处理方式、节能效果良好的组合模糊PID算法、控制量稳定的控制策略。硬件测试与软件仿真结果表明,该控制器电源信号完整性符合电路设计要求,电路运行稳定可靠,软件算法实时跟踪效果良好。     

斩控式三相异步电机节能控制器的设计

本文针对三相异步电动机在轻载或空载的状态下运行时会出现的电动机功率因数变小、效率降低、电能浪费严重等问题,在分析斩控调压节能原理的基础上,提出了斩控式异步电动机节能控制器的设计方法,并对斩控式异步电动机节能控制器的主电路和PI控制器进行了设计.     

中频井口电磁加热器

一种用于油井井口的中频电磁加热器。外表面缠绕电磁感应线圈的导磁钢管做为换热器的主要部件。在导磁钢管靠近出油口设置有管壁温度检测传感器和油温检测传感器,检测到的温度信号经过检测电路处理后,送给控制器,实现控制与保护。该中频电磁加热器加热速度快,热效率高,调温、控温容易。     

智能阀门定位器的非对称一维模糊控制器设计

调节阀具有大滞后特性,且进气和排气过程的静摩擦力不同。针对上述控制难点,设计了非对称一维模糊控制算法的阀门定位器,根据给定电压与阀位反馈电压的偏差符号,判断执行进气或排气动作。模糊控制器采用两段式量化因子和比例因子及非均匀性划分的模糊子集;以偏差值作为输入信号,输出信号是PWM波的占空比值。基于dSPACE实时仿真系统实现智能阀门定位器,实验结果表明:阀门在不同起始阀位处,都能够快速无超调的响应不同幅度的给定输入信号。     

基于AutoCAD的电气原理图识别

提出自动识别使用AutoCAD绘制电气原理图的方法．该方法利用拓扑图表示电气符号，采用图的同构算法识别电气符号，并在识别出电气符号的基础上识别电路线．该方法能够以较高的准确率自动识别电气原理图．     

一种检测闭环控制器及其全温稳定性验证

提出一种基于比例—积分和相位超前校正的闭环控制器设计,并验证电路在全温状态下的稳定性.分析闭环控制器的工作原理和电路的设计方案,并对闭环控制器的电路进行了仿真,得到了比较理想的结果.证明了在驱动回路和检测回路较小频率差的前提下,可通过控制系统的优化达到拓展带宽的目的.在不同温度状态下检测电路的性能,实验结果显示温度不会影响控制器的稳定性,但会影响控制器的带宽.     

低成本的程控大功率可调稳压电源设计

为了实现发动机转速均匀需要对其精确供油,设计了一种程控大功率可调稳压电源,给出了具体的软硬件设计方法。稳压电路的开关电源芯片LM2596ADJ反馈输出稳定电压,大功率扩流电路实现了电源的大电流驱动能力,控制器STM32和数字电位计AD5293组成的程控调节电路自主调节稳压电路的输出电压。最后,电路中补充完成了抗负载干扰电路的设计,较为明显地改善了电路的通用性、稳定性和抗干扰性。整个系统具有功耗低、体积小、成本低等特点。     

随钻声波测井仪总线转换接口设计

针对随钻声波测井仪器的装配调试及实际测控需要,开发了一种用于随钻声波测井数据通信的USB-CAN总线转换接口和相应的地面测控软件.通过对USB总线以及CAN总线的通信协议进行分析研究,并结合随钻声波测井数据命令传输特点,以USB控制芯片CY7C 68013A和CAN控制器SJA1000为核心设计了一种可靠的总线转换接口电路,并基于USB主控芯片编写了接口电路的固件程序.开发了与接口电路对应的上位机USB驱动程序,根据仪器总线通信协议编写的应用程序可以实现仪器控制命令下发、测井数据上传、波形显示、文件存储与回放等功能.     

模拟电路实现的神经元控制器的仿真研究

该文研究一种适用于电动机控制的模拟电路实现的神经元自适应控制器。根据神经元的特性,将数字神经元控制器模拟化,获得模拟神经元控制器。该文还研究用MATLAB中的动态仿真工具SIMULINK对其进行仿真的方法。仿真结果表明模拟电路实现的神经元控制器比模拟PID具有更良好控制特性,并实现神经元权值的自动调节。该仿真方法为用电路仿真软件进行电路设计、仿真以及实际电路的实现打下良好的基础,提高设计效率。     

基于FPAA的模糊自整定PID控制器设计

为提高过程控制的响应速度,提出了一种基于现场可编程模拟阵列(FPAA)模糊自整定PID控制器的硬件实现方法。在8块AN221E04芯片中实现模拟乘法器、求小求和以及除法等单元电路,由各单元电路组合成完整的控制器。作为硬件电路,该控制器与软件编程实现的模糊PID控制器相比具有很强的实时性;作为纯模拟电路,该控制器内部传输信号均为连续值的模拟量,不需要A/D、D/A转换电路,与采用数字电路实现的控制器相比具有电路简单、运算速度快的特点。仿真实验结果表明：基于FPAA的模糊自整定PID控制器超调量小、稳态误差小,控制器响应时间降到了微秒级。     

NJB-1型泥浆泵自动控制器的研制

介绍最近研制的NJB— 1型自动控制器 ,是造纸厂碱回收车间泥浆泵的配套控制设备。它具有自动选优、停、抽定时、试抽定时及故障报警等功能。该控制器投入使用 ,能取得可观的经济效益 ,值得推广。