潜油电机无速度传感器直接转矩控制系统的研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文潜油电机无速度传感器直接转矩控制系统的研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：刘芽南高宪文教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学控制理论与控制工程2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员主席：余强王明顺、李树江东北大学2014年6月万方数据AThesisinControlTheoryandControlEngineeringResearchonSpeedSensor-lessDTCControlSystemforSubme

2、rsibleMotorByLiuYananSupervisor：ProfessorGaoXianwenNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导F完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=正思。学位论文作者签名：剐弃甬日期：冽岬皋6同沥国学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东

3、北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年√筹赫糯黧赫朔B签字日期：加l中琴佣羽闷签字日期：2碜砀朔B万方数据东北大学硕士学位论文摘要潜油电机无速度传感器直接转矩控制系统的研究摘要石油作为现代工业的血液，在国家的现代化建设和正常的生活中具有非常重要的作用。随着地下原油的不断开采，地层能量不能使油井保持自喷，潜油电泵采

4、油是为适应经济有效地开采地下石油而逐渐发展起来日趋成熟的一种人工采油方式。潜油电机作为潜油电泵采油系统的核心部件，其工作高效稳定的重要性可想而知。本文主要对潜油电机无速度传感器情况下的直接转矩控制进行了研究。直接转矩控制是继矢量控制之后发展起来的一种高性能的控制技术，这种方法不需要对转子侧的参数进行复杂的计算，动态性能和静态性能良好，鲁棒性强，由于潜油电机为三相鼠笼型异步感应电动机，转子侧参数测量困难，所以采用直接转矩控制作为控制方法。直接转矩控制为双闭环控制，分别为速度闭环和转矩磁链闭环，本文主要对这两方面进行了研究。由于潜油电机本

5、身工作环境的限制，所以很难用传统的测速发电机或者安装速度传感器的方式进行速度的监测，本文采用了一种基于无速度传感器的速度辨识方案，并针对潜油电机工作时系统参数易发生变化的特点，针对电机不同的运行阶段用神经网络分别训练出相应的模型，而后在电机运行的过程中针对不同的运行状况进行“在线辨识”，有效缓解了不同运行条件下电机参数发生变化所带来的辨识精度下降的问题。直接转矩控制中另一个闭环为转矩磁链闭环，转矩的精确计算也是以磁链观测的准确为前提的，传统的定子磁链观测采用积分环节，但是由于直流偏置和初始相位的存在，导致了定子磁链观测精度不高，本文对

6、此进行了改进，在一定程度上削弱了直流偏置和初始相位的影响；此外由于潜油电机工作在高温的环境中，定子电阻随温度的变化也会导致磁链观测的不准确，本文将温度引入到磁链观测中，消除了由于定子电阻阻值变化而导致的磁链观测误差。最后将所建立的速度辨识模型和改进的定子磁链观测器应用到所搭建的直接转矩控制仿真模型中，仿真结果验证了所提出方法的有效性。关键词：潜油电机；速度辨识；直接转矩控制；磁链观测一II—万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchonSpeedSensor-lessDTCControlSystemforSubmer

7、sibleMotorAbstractAsbloodofmodemindustry,oilactsasaveryimportantroleinthemodernizationofthecountryandournormallife．Withtheexpandingexploitationofundergroundcrudeoil，theformationenergyCannotke印theoilwellself-spray．Thus，tomeettheeconomicandefficientcommandrequiredbytheexp

8、loitationoftheundergroundoil，Submersiblepumpdevelopssophisticatedandmaturedasawayofartificialoilexploitation．A