隨鉆測(cè)井無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、為了滿足隨鉆測(cè)井控制系統(tǒng)定位和穩(wěn)速的實(shí)際要求,本文對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)的硬件設(shè)計(jì)、仿真研究、軟件算法都進(jìn)行了詳細(xì)的研究,完成了控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),提出了一種改進(jìn)的變參數(shù)PID控制的控制策略,同時(shí)軟件編程實(shí)現(xiàn)了這一控制算法,實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)與上位機(jī)的通信和在線編程功能。
　　本文針對(duì)控制系統(tǒng)定位和穩(wěn)速的要求,通過(guò)仿真研究了傳統(tǒng)的無(wú)刷直流電機(jī)控制方式雙極性控制和單極性控制,兩環(huán)控制和三環(huán)控制的特點(diǎn),最終確立了雙極性三環(huán)控制的控制方案,同時(shí)針對(duì)

2、不同環(huán)的控制特點(diǎn)分別采用不同的PID控制策略,靈活運(yùn)用變參數(shù)PID控制、離散PID和帶死區(qū)的PID相結(jié)合的控制方法。針對(duì)控制系統(tǒng)定位精度一度以內(nèi)的控制要求,研究了傳統(tǒng)的絕對(duì)位置和相對(duì)位置計(jì)數(shù)的不足,提出了基于脈沖邊沿計(jì)數(shù),實(shí)現(xiàn)整數(shù)圈和小數(shù)圈分離控制的位置定位控制方法,能夠獲得高精度的位置反饋值,從而實(shí)現(xiàn)高精度的位置定位要求。針對(duì)控制系統(tǒng)的工作環(huán)境,為了增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,設(shè)計(jì)了溫度監(jiān)測(cè)和電流保護(hù)電路,同時(shí)采用RS485串行通信來(lái)實(shí)現(xiàn)控

3、制系統(tǒng)與上位機(jī)的通信,并保證每隔200ms上傳一組控制系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù),達(dá)到了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)運(yùn)行性能的要求。針對(duì)控制系統(tǒng)功能需要不斷完善、程序可實(shí)時(shí)更新這一問(wèn)題,本文提出了在線編程的控制算法,利用串行通信實(shí)現(xiàn)軟件的在線更新,采用該方法只需要兩根串行通信線,借助于RS232串行通信,不需要打開(kāi)設(shè)備外殼,就可以將需要下載的程序以數(shù)據(jù)包的形式下載到控制芯片中,實(shí)驗(yàn)證明采用在線編程來(lái)更新系統(tǒng)軟件的控制方法能夠準(zhǔn)確無(wú)誤實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件的更新,同時(shí)避免