本文關(guān)鍵詞：調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井偏心重力穩(wěn)定平臺控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)在鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展,調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井新技術(shù)的研制和開發(fā)成為鉆井工具開發(fā)領(lǐng)域的重要研究方向,其核心技術(shù)穩(wěn)定平臺控制系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文研究的偏心重力穩(wěn)定平臺是對調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井穩(wěn)定平臺的改進(jìn),旨在解決調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的穩(wěn)定平臺的“相對穩(wěn)定”不易控制的問題,并且實(shí)現(xiàn)平臺全方位的增斜和穩(wěn)斜控制。本文設(shè)計(jì)完善了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井偏心重力穩(wěn)定平臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),該系統(tǒng)主要由偏重短節(jié),電池組與測控短節(jié),上盤閥調(diào)整短節(jié)等組成。研究了偏心重力穩(wěn)定平臺位置控制的基本增斜原理和穩(wěn)斜原理。利用偏心重力穩(wěn)定平臺的初始角位置始終穩(wěn)定的特點(diǎn),依靠電機(jī)驅(qū)動改變穩(wěn)定平臺的轉(zhuǎn)角,以跟蹤給定的工具面角,實(shí)現(xiàn)增斜和穩(wěn)斜。提出了基于DSPIC30F4011偏心重力穩(wěn)定平臺角位置控制系統(tǒng),闡述了其控制原理。設(shè)計(jì)了偏心重力穩(wěn)定平臺角位置控制的硬件電路,主要由DSPIC30F4011芯片,正交編碼器以及電機(jī)組成控制回路,通過芯片的QEI模塊對電機(jī)的角位置進(jìn)行檢測,通過程序控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及停轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對角度位置的跟蹤控制。設(shè)計(jì)了相應(yīng)的軟件程序并實(shí)現(xiàn)了對穩(wěn)定平臺角位置的控制。模擬實(shí)驗(yàn)證明所設(shè)計(jì)硬件電路和軟件程序的正確性,實(shí)現(xiàn)了對偏心重力穩(wěn)定平臺的角位置跟蹤控制。
【關(guān)鍵詞】：偏心重力穩(wěn)定平臺 角位置控制 DSPIC30F4011 正交編碼器 QEI
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE24;TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-11
• 1.1 課題的研究背景及研究意義7-8
• 1.2 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井國內(nèi)外現(xiàn)狀8-9
• 1.2.1 國外現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀9
• 1.3 伺服電機(jī)控制研究現(xiàn)狀9-10
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容10-11
• 第二章 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井偏心重力穩(wěn)定平臺控制研究11-23
• 2.1 調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具研究11-13
• 2.1.1 調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具結(jié)構(gòu)11-12
• 2.1.2 調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具工作原理12
• 2.1.3 調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的主要特點(diǎn)12-13
• 2.1.4 調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)13
• 2.2 偏心重力穩(wěn)定平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13-18
• 2.2.1 偏重短節(jié)設(shè)計(jì)14
• 2.2.2 電池組與測控短節(jié)設(shè)計(jì)14-15
• 2.2.3 上盤閥調(diào)整短節(jié)設(shè)計(jì)15-18
• 2.2.4 需要研究解決的關(guān)鍵技術(shù)問題18
• 2.3 偏心重力穩(wěn)定平臺控制研究18-22
• 2.3.1 偏心重力穩(wěn)定平臺角位置控制原理18-19
• 2.3.2 增斜模式原理19-20
• 2.3.3 穩(wěn)斜模式原理20
• 2.3.4 偏心重力穩(wěn)定平臺數(shù)學(xué)模型20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 基于DSPIC30F4011直流電機(jī)位置控制23-28
• 3.1 DSPIC30F4011芯片簡介23
• 3.2 QEI模塊功能及原理23-25
• 3.3 正交編碼器原理25-26
• 3.4 基于DSPIC30F4011直流電機(jī)角度控制原理26-27
• 3.5 本章小結(jié)27-28
• 第四章 偏心重力穩(wěn)定平臺角位置控制硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)28-35
• 4.1 硬件結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)28-29
• 4.2 硬件電路主要模塊29-33
• 4.2.1 控制模塊29
• 4.2.2 檢測模塊29-30
• 4.2.3 顯示模塊30-31
• 4.2.4 儲存模塊31-32
• 4.2.5 DSPIC30F4011主芯片處理器32-33
• 4.3 硬件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)33-34
• 4.4 本章小結(jié)34-35
• 第五章 偏心重力穩(wěn)定平臺角位置控制軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)35-44
• 5.1 DSPIC30F4011開發(fā)環(huán)境及工具介紹35
• 5.2 軟件設(shè)計(jì)總流程圖35-38
• 5.2.1 程序總流程圖35-36
• 5.2.2 主要模塊的初始化36-38
• 5.3 增斜模式流程圖及實(shí)現(xiàn)38-40
• 5.4 穩(wěn)斜模式流程圖及實(shí)現(xiàn)40-42
• 5.5 軟件調(diào)試中的特殊處理42-43
• 5.6 本章小結(jié)43-44
• 第六章 總結(jié)與展望44-46
• 6.1 總結(jié)44
• 6.2 展望44-46
• 致謝46-47
• 參考文獻(xiàn)47-50
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研項(xiàng)目50-51

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本文編號：348263