[發明專利]一種水下全電采油樹閥門執行器智能控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 201910573782.0
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110333654A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 劉永紅;信超;鄭超;劉鵬;蔡寶平;馬馳;張日奎;楊玉乾;劉士堂;魏新
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42;H02P6/04;H02P5/46;F16K31/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種水下全電采油樹閥門執行器智能控制系統；包括無刷直流電機控制系統和多電機同步控制系統；其特征在于：

所述無刷直流電機控制系統(127)包括無刷直流電機控制系統(1271)、無刷直流電機控制系統(1272)和無刷直流電機控制系統(1273)，無刷直流電機控制系統(127)是根據實時監測信息同步進行調節的；電機模塊(105)輸出原始電流為靜止三相電流，經過換相模塊(117)先后轉化為靜止兩相電流和旋轉兩相電流，得到勵磁電流和轉矩電流；其中，換相模塊(117)包括Clark換相變換(1172)與PARKE換相變換(1171)；

所述多電機同步控制系統是建立在無刷直流電機控制系統的基礎上，結合無刷直流電機控制系統及其單電機的實時監測初步判斷結果進行調節的；所述多電機同步控制系統在同步性能較好偏差耦合同步控制方式基礎上，采用模糊PI算法對同步偏差進行調節，適合三電機及以上同步控制，可同時檢測轉角與轉速，根據轉角與轉速兩項參數調節電機。

2.如權利要求1所述的水下全電采油樹閥門執行器智能控制系統，其特征在于：所述無刷直流電機控制系統包括有電機模塊(105)、逆變模塊(104)、電流調節模塊(102)、速度調節模塊(101)、脈沖寬度調制模塊(103)、換相模塊(117)、信號分流器(107)；

電機模塊(105)輸出端輸出的原始電流為靜止三相電流，電機模塊(105)的輸出端連接于信號分流器(107)的輸入端；信號分流器(107)的1號輸出端連接于Clark換相變換(1172)的輸入端，Clark換相變換(1172)的2號輸出端和3號輸出端分別連接于PARKE換相變換(1171)的1號輸入端和2號輸入端；信號分流器(107)的5號輸出端經由比例放大器(109)連接于轉角計算器(112)的正極輸入端；轉角計算器(112)的負極輸入端設有常數(113)；轉角計算器(112)的輸出端連接于PARKE換相變換(1171)的3號輸入端；PARKE換相變換(1171)的4號輸出端連接于加法器(123)，PARKE換相變換(1171)的5號輸出端連接于加法器(118)；加法器(123)經由速度調節模塊(1011)連接于電流調節輸出端模塊(102)；加法器(118)經由速度調節模塊(1012)連接于電流調節模塊(102)；轉角計算器的連接于電流調節模塊(102)；電流調節模塊(102)經由脈沖寬度調制模塊(103)連接于逆變模塊(104)；逆變模塊(104)和電機模塊(105)之間還設有電壓收集器(115)和電壓監視器(116)；信號分流器(107)的1號輸出端、2號輸出端和3號輸出端均連接于監視器(108)；信號分流器(107)的4號輸出端經由比例放大器(110)連接于加法器(120)；信號分流器(107)的6號輸出端和比例放大器(110)的輸出端均連接于監視器(111)；轉速輸入信號(119)經由加法器(120)、PI控制器(121)連接于加法器(118)。

3.如權利要求1所述的水下全電采油樹閥門執行器智能控制系統，其特征在于：所述多電機同步控制系統包括有三條支線及無刷直流電機控制系統模塊(127)、PI模糊控制模塊(124)、速度控制模塊(125)、MUX模塊(126)；

支線1經由加法器(1281)、無刷直流電機控制系統(1271)連接于MUX模塊(126)；支線2經由加法器(1282)、無刷直流電機控制系統(1272)連接于MUX模塊(126)；支線3經由加法器(1283)、無刷直流電機控制系統(1273)連接于MUX模塊(126)；

MUX模塊(126)輸出端的支線1經由速度補償器模塊(1)、PID模糊控制器(1241)連接于加法器(1281)；MUX模塊(126)輸出端的支線2經由速度補償器模塊(2)、PID模糊控制器(1242)連接于加法器(1282)；MUX模塊(126)輸出端的支線3經由速度補償器模塊(3)、PID模糊控制器(1243)連接于加法器(1283)；

所述速度控制模塊(125)為速度補償器模塊；所述PI模糊控制模塊(124)為PID模糊控制器，包括PI模糊控制模塊(1241)、PI模糊控制模塊(1242)和PI模糊控制模塊(1243)；PID模糊控制器以差e和誤差變化ec作為輸入，輸入隸屬函數使其模糊化，根據輸入的規則庫進行，解模糊輸出隸屬函數。