剪切阀式连续波信号发生器电机控制系统的研制

发布时间：2019-08-16 19:15

【摘要】：随钻测量技术是一种在石油钻井过程中将井下测量仪器测量数据传送到地面的技术,对钻井安全高效的进行有重要意义。随着需要传输测井数据的增多,测井数据传输速度成为随钻测量需要解决的一个重要问题。剪切阀式连续波信号发生器利用泥浆钻井液对井下数据传输是一种有较好发展前景的测井数据传输方式,其电机控制系统是其中比较关键的环节。本文的研究内容为剪切阀式连续波信号发生器的永磁同步电机控制系统。本文首先介绍了剪切阀式连续波信号发生器数据传输的原理,并对连续波信号发生器的几种调制方式进行分析,设计了一种适合剪切阀式连续波信号发生器的相位调制方式。然后对永磁同步电机的控制方案进行设计。永磁同步电机采用基于矢量控制的以电机位置、速度和电流作为反馈的三闭环结构的控制方案,各个闭环采用PID控制器,通过对电机控制系统的频域建模和分析,推导了各个闭环控制器的设计公式,并利用MATLAB/Simulink软件对电机控制系统进行仿真,初步验证了控制方案和控制器参数设计的可行性。根据电机控制系统的控制方案,对控制系统的软件和硬件进行设计。控制系统硬件以TMS320F28335为主控芯片,由功率驱动电路、检测电路、保护电路、辅助电源电路等组成。软件部分介绍了控制系统主程序和中断子程序的流程,并对电机初始定位、速度测量、电流速度处理及SVPWM生成这些关键软件部分做了详细介绍。最后模拟剪切阀式连续波信号发生器的数据传输过程搭建实验平台,实验平台由抽水泵、剪切阀、永磁同步电机及其控制系统、溅射薄膜式压力传感器等组成,在实验平台上进行数据传输实验。实验结果表明,本文所研制的剪切阀式连续波信号发生器的电机控制系统能够驱动剪切阀在实验环境下得到可以解调的正弦压力波信号。
【图文】：

图 2-10 连续波信号发生器的 BPSK 调制在进行信号检测时，将经过调制的信号与标准的参考信号相乘，以两个正弦波信号的周期为一位数据的检测周期，，每个信号检测周期内相乘的信号如果大于零表示这一位传输的数据为 0，小于零则表示这一位传输的数据为 1。同步位固定传输数据为零，由于信号相位调制是通过设置延迟时间来实现的，如果

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【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE927

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本文编号：2527604