学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于MATLAB/Simulink游梁式抽油机动态性能仿真及控制方案研究

作　者: 李洪涛
导　师: 徐巍华
学　校: 浙江大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 游梁式抽油机运动学分析动力学分析数学模型仿真系统 MATLAB/Simulink 控制方案
分类号: TE933.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 368次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

有杆抽油系统是国内外油田最主要的,也是至今在机械采油方式中占绝对主导地位的人工举升方式。由于游梁式抽油机具有结构简单、使用可靠、操作维护方便,并能在恶劣的自然条件下长期连续工作等优点,在油田开采过程中得到广泛的应用。有杆抽油系统主要由抽油机、抽油杆、抽油泵三部分组成。根据机构是否有游梁,抽油机可以划分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。我国现有各种型号的抽油机保有量在二十万台以上,仅大庆油田投产使用的各种型号规格的抽油机已超过五分之一。游梁式抽油机是油田使用最广泛的地面采油设备之一。由于游梁式抽油机的工作性能直接影响采油成本,逐步完善游梁式抽油机设计理论,推动抽油机设计技术水平不断提高,研制出新一代具有高精度、网络化、智能化的游梁式抽油机系统对于提高抽油采油系统的工作效率和经济效益具有重要意义。本文首先对游梁式抽油机的工作原理、基本结构和抽油机仿真研究现状进行了阐述,提出抽油机设计理论需逐渐完善的必要性和重要性。依据现有的数学理论和成果,在MATLAB/Simulink仿真软件平台上对上述数学模型的基本原理进行仿真性分析,同时对动态参数的计算程序、流程框图和机构系统仿真图进行了设计,优化重要设计参数,将优化结果应用于实际工作,取得了良好效果.其次,对已建立的数学模型动力学和运动学系统仿真过程进行了探讨和分析。仿真结果对优化现有机型、改进旧机型和控制系统方案选择有着重要的参考价值。在抽油机运动学分析过程中,对抽油机各连杆和悬点的运动学参数(例如:位移、线速度、角速度和角加速度)进行仿真,这对抽油机冲程长度、最大冲次的设计提供基本依据,同时进行机构仿真误差相容性的分析。在抽油机动力学分析过程中,对关键部件所受最大应力(例如:曲柄销轴和输出轴轴承选型、使用寿命计算等),曲柄所受最大扭矩等进行仿真分析,这些分析对抽油机零部件强度的校核有着重要意义。特别是对抽油机悬点静载荷和惯性载荷的仿真分析,提出悬点振动载荷和摩擦力的标定方案。在以上仿真研究的基础上,将仿真结果作为控制系统的参考值。这对抽油机控制系统选择和控制方案的研究,同时为控制系统误差反馈量提供依据.文章最后对抽油机交流电机变频调速技术应用进行了简单介绍,控制系统硬件组成和基本原理,抽油机控制系统的程序流程进行简单论述,这对抽油机节能控制,降低油田石油开采成本,合理化应用电能显得尤为重要。

基于MATLAB/Simulink游梁式抽油机动态性能仿真及控制方案研究

内容摘要

全文目录

相似论文