目前,自動送鉆多采用恒鉆壓自動送鉆方式,傳統(tǒng)的鉆壓PID控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。但由于實(shí)際的鉆井過程中存在較大時滯,若依靠司鉆人員憑經(jīng)驗(yàn)確定PID參數(shù),當(dāng)?shù)貙影l(fā)生變動時,原先的PID參數(shù)可能無法適用于新地層,使得系統(tǒng)出現(xiàn)響應(yīng)速度慢、超調(diào)量大以及穩(wěn)態(tài)誤差等問題。因此,當(dāng)鉆遇地層發(fā)生變化時,采用傳統(tǒng)的PID控制時系統(tǒng)存在參數(shù)整定周期長、無法有效克服負(fù)載、擾動的大范圍變化以及實(shí)時參數(shù)優(yōu)選的不足。針對上述問題,本文以恒鉆壓自動送鉆為研究對象,構(gòu)建了液壓盤剎鉆機(jī)控制模型,設(shè)計(jì)了遺傳算法(Genetic Algorithm,GA)、粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)以及基于Fibonacci的量子遺傳算法(Quantum genetic algorithm based on Fibonacci,FBQGA)三種智能優(yōu)化算法,將其分別用于鉆機(jī)PID控制參數(shù)優(yōu)選,并實(shí)現(xiàn)在Simulink環(huán)境下自動調(diào)用優(yōu)選出的PID參數(shù),提高了鉆機(jī)控制參數(shù)的快速、自適應(yīng)整定。最后在MATLAB GUI環(huán)境下,設(shè)計(jì)了隨鉆自適應(yīng)PID控制系統(tǒng)GUI界面,可...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1液壓盤剎裝置實(shí)物圖

第二章石油鉆機(jī)液壓盤剎系統(tǒng)建模與仿真7具進(jìn)行提升和下放；橫向運(yùn)動指通過動力機(jī)組帶動鉆桿上的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動鉆桿進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動井底鉆具旋轉(zhuǎn)破碎地質(zhì)地層，保證鉆頭持續(xù)向下鉆進(jìn)[18]。輔助鉆井部分作為鉆機(jī)中不可缺少的一部分配合鉆進(jìn)部分工作從而達(dá)到更好的鉆進(jìn)效果。2.2鉆機(jī)液壓盤剎系統(tǒng)....

圖2-2盤式剎車自動送鉆裝置的控制原理圖

第二章石油鉆機(jī)液壓盤剎系統(tǒng)建模與仿真7具進(jìn)行提升和下放；橫向運(yùn)動指通過動力機(jī)組帶動鉆桿上的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動鉆桿進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動井底鉆具旋轉(zhuǎn)破碎地質(zhì)地層，保證鉆頭持續(xù)向下鉆進(jìn)[18]。輔助鉆井部分作為鉆機(jī)中不可缺少的一部分配合鉆進(jìn)部分工作從而達(dá)到更好的鉆進(jìn)效果。2.2鉆機(jī)液壓盤剎系統(tǒng)....

圖2-3自動送鉆裝置原理圖

換時壓力不匹配會使鉆壓突變，影響控制系統(tǒng)的控制性能，甚至引發(fā)鉆井事故[23]。(3)PID參數(shù)確定過程難度大。確定PID控制器比例系數(shù)Kp、積分時間常數(shù)Ki、微分時間常數(shù)Kd過程比較困難，只能憑經(jīng)驗(yàn)反復(fù)試湊，而且一旦確定，即為常數(shù)，不符合鉆井過程復(fù)雜多變的特點(diǎn)。針對此問題，鉆井過....

圖2-4系統(tǒng)受力分析示意圖

第二章石油鉆機(jī)液壓盤剎系統(tǒng)建模與仿真92.2.2恒鉆壓自動送鉆原理鉆機(jī)在鉆進(jìn)的過程中，凈懸重為鉆壓和懸重之和，并且在單根鉆進(jìn)的過程中凈懸重保持不變。因?yàn)殂@壓不能直接測量，所以在送鉆過程中，實(shí)際是通過控制懸重進(jìn)而實(shí)現(xiàn)恒壓送鉆。傳統(tǒng)送鉆過程中，司鉆工人通過操控鉆機(jī)剎把手實(shí)現(xiàn)手動送鉆。....

本文編號：3942948