表达如式式所示上冲程式中为上冲程电机输式中为上冲程变量泵马达输出流量为上冲程变量泵马达进出口压差为上冲程变量泵马达输出流量为上冲程变量泵马达进出口压差，。变量泵马达的功率曲线如图所示，上冲程由变量泵马达输入功率来提升悬点载荷，液压缸有杆腔所需最大功率为，下冲程变量泵马达输出功率为。变量泵马达的功率曲线如图所示，上冲程变量泵马达输出功率大小为下冲程变量泵马达输入功率大小为。图变量泵马达功率曲线图变量泵马达功率曲线图电机功率曲油天然气工业论文。系统动态功率匹配系统动态功率匹配是指悬点的速度按照梯形曲线变化，上冲程减速工况转变为下冲程加速工况过程中，两个变量泵马达功率匹配不当造成电机的功率波动，甚至会逆向向电网供电。此外，悬点载荷的大小方向随时间呈周期性变化，两个变量泵马达切换工作状态时受到定程度的冲击。所以本文作者采取前馈控制补偿电机功率，实现变量泵马达排量自适应调节。动态功率匹配原则原则上使上冲程变量泵马达的输出功率与液压缸下腔功率相等，下冲程变量泵马达的输入功率与液压缸有杆腔功率液压抽油机的动态功率匹配探究分析石油天然气工业论文抽油机机床与液压，尚德彬，李增印抽油机电机无功补偿技术的研究与应用电机技术，陈晓贺抽油机井负功与能耗的关系化学工程与装备，劳立明基于直驱电液技术的有杆抽油系统运动控制与节能控制研究杭州浙江大学，赵亚楠，安洪瑞，杜宏旺，等基于观测器和前馈的液压伺服抗扰研究与仿真计算机仿真，张伟，彭乐乐液压抽油机动态功率匹配研究机床与液压，。下冲程式中为下冲程电机输出功率为下冲程蓄能器输出功率响应曲线图上冲程速度误差曲线从图可以看出调整时间为，最大超调量为，而扰动时最大超调量为，可见前馈控制后速度波动减小，振荡降低，采用基于降维观测器的前馈控制基本消除了负载干扰对速度的影响。从图可以看出上冲程速度误差范围是，变化幅度较小。结论针对蓄能器储能式次调节液压抽油机的负功问题，分析这问题产生的原因是悬点速度发生变化基于动态功率补偿原理，结合前馈控制，使变量泵马达的排量完成自适应调节。仿真结果表明补偿后电机输出功率波动范围减小，消除了负功，提高了电机的使⋅⋅⋅⋅Κ⋅⋅⋅⋅⋅⋅图上冲程泵控负载缸前馈控制框图抗负载扰动仿真分析作者在中搭建前馈补偿控制模型，能够发挥其数据处理能力实现液压抽油机复杂控制。联合仿真模型见图。图联合仿真模型图上冲程泵控负载缸前馈控制框图联合仿真通信模块的个输入端口分别连接负载液压缸下腔的压力负载液压缸的速度阀控缸组基于降维观测器的控制抗干扰油液黏度的变化抽油机杆管接触摩擦以及油液泄漏等均会引起负载的扰动，且扰动般变化较快，消除起来困难，采用基于降维观测器的前馈控制实现抗外负载干扰。上冲程的控制原理与下冲程相同，本文作者只针对个周期的上冲程负载扰动进行控制。上冲程控制原理前馈控制能在没有产生偏差之前消除干扰，通过降维观测器重构负载扰动，经过前馈通道传递函数作用在变量泵马达的斜盘摆角控制量上。上冲程降维观测器的结构框图见图。图上冲程降维观测器结构框图由观测器的输入量和输出量可以劳力明实现对受未知干扰的直驱电液抽油机悬点提升跟踪控制，设计了带干扰补偿的自适应切换增益滑模控制器，消除负载扰动，可以提高悬点运动的稳定性。本文作者研究的次调节液压抽油机负功产生的原因是悬点设定速度变化，两个变量泵马达的功率匹配不当，造成电机负功。根据系统能量转化关系设计出基于前馈控制的动态功率补偿原则，消除负功，实现次调节技术的节能优势。液压抽油机的负载大小无法直接测量得到，本文作者设计了状态观测器来对负载扰动进行观测，通过系统状态变量对悬点载荷进行实时观测。根系统动态功率匹配，充分利用了次调节技术的节能优势，两个周期内只消耗了电机功率的。针对系统动态载荷工况提出了基于降维观测器的前馈控制，构造了上冲程和下冲程的降维观测器来观测悬点载荷，前馈补偿随机干扰力引起的不确定误差，使变量泵马达的排量完成自适应调节。参考文献朱改新，葛于国，张媛，等蓄能器储能技术在液压抽油机的应用装备制造技术，姜继海，刘宇辉次调节静液传动液压抽油机液压系统设计液压与气动，姜继海，于庆涛，刘宇辉，等次调节静液传动液压抽油机机床与液压，尚德彬，李力输出端口为阀控缸组件伺服放大器的输入口。图是上冲程的悬点载荷设定曲线用降维观测器观测出来的有阶跃扰动和无阶跃扰动的悬点载荷曲线。在上冲程的施加向上的阶跃干扰力，用观测器观测的负载力能够跟随设定的负载力，故用降维观测器可以准确观测出负载，并且在图中上冲程的悬点载荷在扰动下突然降低，经过前馈控制调整后逐渐恢复稳定值。上冲程阶跃扰动下采用前馈控制的负载液压缸活塞杆的速度变化曲线见图，图是与之对应的速度误差曲线。图上冲程活塞杆速度响应曲线图上冲程速度误差曲线从马达的排量控制机构位臵伺服系统控制框图如图所示。图上冲程阀控缸组件控制框图上冲程泵控负载缸前馈控制框图如图所示。图图中，为负载扰动传递函数，为控制器传递函数，为前馈通道传递函数，为给定信号。根据以上控制框图可求解上冲程的前馈控制传递函数，得式˙ˆ˙⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅液压抽油机的动态功率匹配探究分析石油天然气工业论文系统的数学模型和前馈控制原理消除负载扰动对系统输出速度的影响。整个过程要求抽油杆的运动平稳，速度波动小，这都具体表现在液压缸速度变化曲线及其下腔压力变化曲线中。功率补偿前后液压缸速度变化曲线及其下腔压力变化曲线分别如图和图所示。图液压缸活塞杆速度曲线图液压缸下腔压力曲线从图可以看出功率补偿后，液压缸的速度波动范围较小，且在变量泵马达工况切换时冲击较小。由图可知功率补偿前，下冲程液压缸下腔压力超调量较大，影响抽油机的平稳运行，而功率补偿后，液压缸下腔的压力波动范围较。图液压缸活塞杆速度曲线图液压缸下腔压力曲线从图可以看出功率补偿后，液压缸的速度波动范围较小，且在变量泵马达工况切换时冲击较小。由图可知功率补偿前，下冲程液压缸下腔压力超调量较大，影响抽油机的平稳运行，而功率补偿后，液压缸下腔的压力波动范围较低。处于正功运行状态时电机从电网吸收有功功率和无功功率，处于负功运行状态时电机从电网吸收无功功率而输出有功功率。抽油机负功会增加能耗，所以消除负功减小有功功率是节能降耗的有效途径之。液压抽油机在运行过程中存在负载扰动，浙江大学式中为下冲程变量泵马达输出流量为下冲程变量泵马达进出口压差为下冲程变量泵马达输出流量为下冲程变量泵马达进出口压差，。动态功率匹配补偿原则采用前馈补偿控制，通过对与蓄能器回路相连的变量泵马达的排量进行补偿，要求电机功率在理想的范围内波动，以防产生负功。上下冲程前馈补偿控制框图分别如图和图所示。液压抽油机的动态功率匹配探究分析石油天然气工业论文。基于降维观测器的控制抗干扰油增印抽油机电机无功补偿技术的研究与应用电机技术，陈晓贺抽油机井负功与能耗的关系化学工程与装备，劳立明基于直驱电液技术的有杆抽油系统运动控制与节能控制研究杭州浙江大学，赵亚楠，安洪瑞，杜宏旺，等基于观测器和前馈的液压伺服抗扰研究与仿真计算机仿真，张伟，彭乐乐液压抽油机动态功率匹配研究机床与液压，。整个过程要求抽油杆的运动平稳，速度波动小，这都具体表现在液压缸速度变化曲线及其下腔压力变化曲线中。功率补偿前后液压缸速度变化曲线及其下腔压力变化曲线分别如图和图所图可以看出调整时间为，最大超调量为，而扰动时最大超调量为，可见前馈控制后速度波动减小，振荡降低，采用基于降维观测器的前馈控制基本消除了负载干扰对速度的影响。从图可以看出上冲程速度误差范围是，变化幅度较小。结论针对蓄能器储能式次调节液压抽油机的负功问题，分析这问题产生的原因是悬点速度发生变化基于动态功率补偿原理，结合前馈控制，使变量泵马达的排量完成自适应调节。仿真结果表明补偿后电机输出功率波动范围减小，消除了负功，提高了电机的使用寿命，系统的稳定性提高，实现⋅⋅⋅Κ⋅⋅⋅⋅⋅⋅图上冲程泵控负载缸前馈控制框图抗负载扰动仿真分析作者在中搭建前馈补偿控制模型，能够发挥其数据处理能力实现液压抽油机复杂控制。联合仿真模型见图。图联合仿真模型图上冲程泵控负载缸前馈控制框图联合仿真通信模块的个输入端口分别连接负载液压缸下腔的压力负载液压缸的速度阀控缸组件液压缸的位移以及负载液压缸的液黏度的变化抽油机杆管接触摩擦以及油液泄漏等均会引起负载的扰动，且扰动般变化较快，消除起来困难，采用基于降维观测器的前馈控制实现抗外负载干扰。上冲程的控制原理与下冲程相同，本文作者只针对个周期的上冲程负载扰动进行控制。上冲程控制原理前馈控制能在没有产生偏差之前消除干扰，通过降维观测器重构负载扰动，经过前馈通道传递函数作用在变量泵马达的斜盘摆角控制量上。上冲程降维观测器的结构框图见图。图上冲程降维观测器结构框图由观测器的输入量和输出量可以间接观测负载扰动的大小。变量液压抽油机的动态功率匹配探究分析石油天然气工业论文出功率为上冲程蓄能器输出功率为上冲程负载功率，。进步表示为式中为上冲程变量泵马达输出流量为上冲程变量泵马达进出口压差为上冲程变量泵马达输出流量为上冲程变量泵马达进出口压差，。下冲程式中为下冲程电机输出功率为下冲程蓄能器输出功率为下冲程负载功率，。近步表示为线电机功率曲线如图所示，稳态时电机功率约为，其大小与变量泵马达相匹配。液压抽油机的动态功率匹配探究分析石油天然气工业论文。系统动态功率匹配系统动态功率匹配是指悬点的速度按照梯形曲线变化，上冲程减速工况转变为下冲程加速工况过程中，两个变量