[发明专利]游梁式抽油机的迭代逼近随动调平控制方法及装置

权利要求书

1.一种游梁式抽油机的迭代逼近随动调平控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤S1、将所述抽油机的尾梁平衡重结构安装于尾梁，移动配重块调整至中间位置；

步骤S2、利用功率积分法作所述抽油机平衡度检测，根据公式(1)计算当前时刻平衡度PHD；

公式(1)中，PHD为当前时刻平衡度；EPt_上、Ept_下为多个冲程周期Ept_上K、Ept_下K的平均值。

其中，Ept_下K是下冲程合相电能代数和，Ept_上K是上冲程合相电能代数和，如公式(2)所示：

公式(2)中，t_上是抽油机上死点位置的时间；t_下是抽油机下死点位置的时间；I_上、I_下分别是上、下冲程过程中电机输入瞬时电流；U是瞬时电压值；θ是瞬时电流和瞬时电压的夹角；T＝t_下-t₀表示一个冲程周期的时间；

当前抽油机处于非平衡状态时，统计当前时刻T₁单位时间内的瞬时功率耗能量Ept₀，表示如下；

步骤S3、根据随动调平系数k变化参照表判断平衡状态，确定调节系数k值，根据随动调平调整约束函数调节位置满足约束条件L(3)后，进行单次调节后等待10min，再根据公式(1)计算当前平衡度PHD并判断其平衡状态，如果达到平衡状态，则跳转至步骤S7；随动调平调整约束函数如下：

其中，约束条件L(1)表示最终调节尾梁平衡重位置后的反馈平衡度与平衡范围差值的绝对值小于等于5％；约束条件L(2)是指是经过随动调节平衡后瞬时有功功率P₁(t)与未调平时电机瞬时有功功率P(t)在同一T1单位时间内的耗电量有减小；约束条件L(3)表示配重箱在尾梁上的位置S(t)_i小于尾梁可调整距离S，配重箱在尾梁上的位置S(t)_i如下式：

S(t)_(i)＝S(t)_(i-1)+k*ΔS,(i＝1,2,…)

其中，k＝{-3、-2、-1、0、1、2、3}，k*ΔS为当前调节尾梁平衡重位移量且S(t)_(i-1)-|k*ΔS|≥0，k取决于当前平衡度是否在平衡状态范围，如果不在范围，取决于当前平衡度与平衡状态范围的差值大小，具体k取值大小和方向参考表1进行实际调节,ΔS为单位移动距离，可调整距离S，单位m，尾梁电机上端点为S的零点位置，随动调平控制的起始点位置S(t)₍₀₎为中间位置；

表1随动调平系数k变化参照表

平衡度	k值变化	结果分析
PHD65％	——	增加配重块数量
65％≤PHD80％	3	配重较轻
80％≤PHD95％	2	平衡状态
95％≤PHD105％	1	最佳平衡状态
105％≤PHD120％	-1	配重偏重
120％≤PHD135％	-2	配重较重
135％≤PHD150％	-3	配重过重

步骤S4、根据表1随动调平系数k变化参照表判断平衡状态，确定当前调节系数k值，调节位置满足约束条件L(3)后，进行单次调节后等待10min，再计算当前平衡度PHD并判断其平衡状态，如果达到平衡状态，则跳转至步骤S7；

步骤S5、根据随动调节方向函数判断：平衡度小于100％时，随动调节方向e0表示调节方向正确，平衡度大于100％时，随动调节方向e0表示调节方向正确，随动调节方向函数如下：

否则认为调节方向错误，再次计算当前平衡度，判断其随动调节方向的正确性；

步骤S6、判断当前抽油机平衡度是否满足约束条件L(1)，满足则进行下一步，否则跳转至步骤S2进行迭代调节；

步骤S7、当调整至95％≤PHD105％且调整误差为0，统计当前T₁单位时间内的耗能量Ept₁，表示如下；

步骤S8、判断调节前后抽油机驱动电机耗能量是否满足约束条件L(2)：

若不满足L(2)，跳转至步骤S2进行迭代调节；若满足L(2)，则再按照约束条件L(4)进行判断：

若满足L(4)，表示本次随动调节完成，抽油机达到平衡状态；若不满足L(4)，跳转至所述步骤S2进行迭代调节。