基于LPC2210與μC-OS-Ⅱ的采油間歇控制器的設(shè)計(jì).pdf

1、本文針對采油中后期的油田開采中，游梁式抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)“輕載”和“泵空”等問題而造成電能大量浪費(fèi)的現(xiàn)象，提出了以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為系統(tǒng)建模方法，以遺傳算法進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化的最優(yōu)化計(jì)算方法，計(jì)算出最佳的開機(jī)時(shí)間和停機(jī)時(shí)間，使油井系統(tǒng)得到優(yōu)化。 在眾多的BP算法中，LMBP算法以其收斂速度快而得到了廣泛的應(yīng)用。本文以此算法為基礎(chǔ)，構(gòu)造出了油井系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并以面向?qū)ο蟮腃++程序加以實(shí)現(xiàn)。在優(yōu)化計(jì)算方面，本文使用了具有全局搜索能力的遺傳算法

2、，并采用浮點(diǎn)數(shù)編碼以克服二進(jìn)制編碼的不足。以上兩種算法的有機(jī)結(jié)合即成為本系統(tǒng)的核心，目的即計(jì)算最佳的開機(jī)時(shí)間和停機(jī)時(shí)間，使油井的產(chǎn)量和開機(jī)時(shí)間的綜合指標(biāo)達(dá)到一個(gè)最優(yōu)點(diǎn)。 整個(gè)系統(tǒng)由流量傳感器和間歇控制器兩部分組成。石油的實(shí)時(shí)流量作為系統(tǒng)模型的一個(gè)參數(shù)是需要采集和計(jì)算的，本文使用電荷轉(zhuǎn)移法計(jì)算流量傳感器探頭的電容變化再配合安裝在抽油機(jī)曲柄上的限位開關(guān)最終計(jì)算出石油的流量。間歇控制器采用飛利浦公司生產(chǎn)的基于ARM7內(nèi)核的LPC221

3、0作為處理器，其本身所具有的片內(nèi)外設(shè)，如實(shí)時(shí)時(shí)鐘、捕捉比較模塊等都對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了方便，在軟件方面本系統(tǒng)還使用源碼公開的μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)作為軟件的底層支持，使軟件編寫更簡單和靈活。雖然電機(jī)的功率因數(shù)不作為模型參數(shù)，但它能反映出油井內(nèi)部狀況的診斷信息，所以系統(tǒng)保留了功率因數(shù)顯示的功能。系統(tǒng)具有電機(jī)連接方式自動(dòng)切換的功能從而使電機(jī)能自動(dòng)適應(yīng)井內(nèi)負(fù)載的變化。并且系統(tǒng)還具備過流保護(hù)，缺相保護(hù)，啟動(dòng)前10秒報(bào)警等功能。為了使數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控