平流泵參數(shù)檢測與控制方法研究.pdf

1、平流泵作為一種具有恒流、恒壓特性的精密流體機械，廣泛應用于石油、石化、制藥、精細化工等科學研究領域。在石油勘探開發(fā)中，平流泵是模擬地層流體動力參數(shù)的重要實驗設備。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的平流泵，通過使用發(fā)現(xiàn)它們并不“平流”，主要原因是輸出流量、壓力的控制精度低。國外的同類產(chǎn)品技術性能較好但價格昂貴。因此，研制開發(fā)高精度的平流泵更加具有重要的現(xiàn)實意義。為此，本文基于微處理技術，通過建立泵頭輸出的數(shù)學模型，采用先進的控制技術和步進電機驅(qū)動技術，提出

2、了增強平流泵恒流、恒壓輸出性能的解決方案，實現(xiàn)了平流泵恒壓恒流的精確控制與穩(wěn)定輸出。 論文首先對平流泵的研發(fā)和應用背景以及國內(nèi)外發(fā)展狀況作了簡要介紹，并闡述了課題的主要內(nèi)容、技術路線及論文組織結構。其次，在介紹本課題的主體框架之后，詳細論述了本課題四個方面的內(nèi)容：平流泵恒壓、恒流控制的理論基礎；基于ADuC831微處理系統(tǒng)設計；恒流控制模式和恒壓控制模式的研究與控制方法的實現(xiàn)以及步進電機驅(qū)動與控制電路設計。在基礎理論方面，詳細的

3、介紹了在平流泵的控制中用到的理論知識，包括一元線性回歸模型、遞推最小二乘辨識以及自適應控制理論；基于ADuC831微處理系統(tǒng)設計中，利用ADuC831內(nèi)置的AD轉換器和PWM功能，實現(xiàn)了對壓力信號的采集和步進電機的轉速控制，所完成的脈沖分配電路設計，保證了步進電機具有良好的低頻和高頻特性；在恒流控制模式中，發(fā)現(xiàn)流量與電機轉速滿足一元線性回歸模型，經(jīng)壓力校正后得到準確的步進電機轉速控制參數(shù)，通過調(diào)節(jié)步進電機的轉速對流量進行前饋控制，實現(xiàn)了