基于PIC18F6520的多级油泵测控系统的研究

论文摘要

输油泵机组是原油集输系统的关键设备。这些设备能否安全运行关系到整个企业生产是否正常运作。对输油泵机组进行安全监测,实时反映其运行状态,对其进行实时控制,并且对有故障或者潜在故障的设备进行科学分析,这些都是现代化生产和科学发展的必然要求。本文基于多级油泵的现场要求,设计了集多参量检测与控制为一体的多级油泵测控系统。本文从阐述多级油泵的结构和工作原理入手,确定了以PIC18F6520单片机为控制核心的总体方案,设计了多参量(流量、压力等)的检测电路和控制电路。在检测电路中,设计了检测系统的软硬件电路。在控制电路部分中,设计了压力开环控制系统。为了进一步提高控制系统的控制效果,在控制算法方面,通过对基本模糊控制器控制性能的分析,设计了一种旨在对模糊控制器的比例系数进行调节的二级模糊控制算法,并对所设计的模糊控制器进行了仿真。与基本模糊控制算法比较,此种算法使系统的运行性能得到了进一步的提高,系统达到设定转速所用的时间短,控制效果平稳,在外部出现干扰的情形下,系统均能迅速调整到设定转速,动态性能好。仿真表明该测控系统可以实现多参量的测量,也可对三相异步电动机进行转速控制,进而达到调节多级油泵流量和压力的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文选题的目的和意义
• 1.2 国外多级油泵测控技术现状
• 1.3 国内多级油泵测控技术的发展现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 1.5 本章小结
• 第2章 多级油泵的结构及参数检测原理
• 2.1 多级油泵结构及工作原理
• 2.2 油泵参数测量原理
• 2.2.1 油泵流量测量原理
• 2.2.2 油泵压力测量原理
• 2.2.3 油泵温度测量原理
• 2.2.4 油泵转速测量原理
• 2.3 本章小节
• 第3章 多级油泵参数测量系统的设计与实现
• 3.1 测量系统的总体设计方案
• 3.2 控制器接口电路
• 3.2.1 流量检测电路设计
• 3.2.2 压力检测电路设计
• 3.2.3 温度检测电路设计
• 3.2.4 转速检测电路设计
• 3.3 系统软件设计
• 3.4 实验
• 3.5 本章小结
• 第4章 多级油泵压力控制系统设计
• 4.1 压力开环控制
• 4.1.1 异步电动机转速控制原理
• 4.1.2 开环系统软硬件设计
• 4.2 压力闭环控制
• 4.2.1 模糊控制知识
• 4.2.2 压力模糊控制实现
• 4.2.3 系统控制算法仿真及分析
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢