电动钻机动力系统功率均衡控制器的设计 被引量：2

1

作者 张奇志 刘光星 +1 位作者 史富斌 李琳 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2007年第4期48-50,共3页

针对电动钻机动力系统——柴油发电机组多台并联运行时功率分配不均衡问题,基于现有的钻机电气控制系统,设计了一种功率均衡控制器.该控制器以可编程控制器为控制中心,采用多输入多输出模糊控制算法,实现各机组有功功率和无功功率的均... 针对电动钻机动力系统——柴油发电机组多台并联运行时功率分配不均衡问题,基于现有的钻机电气控制系统,设计了一种功率均衡控制器.该控制器以可编程控制器为控制中心,采用多输入多输出模糊控制算法,实现各机组有功功率和无功功率的均衡分配.实验结果表明:控制器简单、实用,提高了电动钻机动力系统的稳定性和可靠性. 展开更多

关键词 功率均衡 电动钻机 模糊控制 可编程控制器

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钻机多自由度旋转系统的滑模控制策略 被引量：1

2

作者 史富斌 努尔扎提 李琳 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2010年第6期75-79,共5页

针对钻机旋转系统中钻头黏滑振动导致钻头失速而引起系统故障,建立钻机具有扭转特性的多自由度旋转系统模型,提出基于幂次趋近律的双面滑模PID控制策略,将滑模面设计为2个间断面,一是滑模面抑制钻头黏滑运动,二是滑模面使钻头速度跟随... 针对钻机旋转系统中钻头黏滑振动导致钻头失速而引起系统故障,建立钻机具有扭转特性的多自由度旋转系统模型,提出基于幂次趋近律的双面滑模PID控制策略,将滑模面设计为2个间断面,一是滑模面抑制钻头黏滑运动,二是滑模面使钻头速度跟随顶驱速度,实现钻头恒速运行;滑模控制策略结合PID控制,改善旋转系统的动态及静态响应特性.仿真结果表明:基于幂次趋近律的双面滑模PID控制,使系统对参数和地层结构的变化具有较强的鲁棒特性,可有效抑制钻头的黏滑振动,减小稳态误差,保证系统的稳定性和可靠性. 展开更多

关键词 钻机旋转系统 滑模控制 黏滑振动 PID控制

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基于GPRS的石油钻机远程安全监控系统 被引量：8

3

作者 张乃禄 李欣妍 胡长岭 《石油仪器》 2009年第3期66-68,102,共3页

针对石油钻机施工作业环境恶劣、钻进过程实时监控困难的现状,开发了基于GPRS的石油钻机远程安全监控系统。该系统由现场监控主机、终端监控机、GPRSDTU、GPRS网络构成。工控机、PLC和现场总线构成基于IPC+PLC+PROFIBUS的现场监控。终... 针对石油钻机施工作业环境恶劣、钻进过程实时监控困难的现状,开发了基于GPRS的石油钻机远程安全监控系统。该系统由现场监控主机、终端监控机、GPRSDTU、GPRS网络构成。工控机、PLC和现场总线构成基于IPC+PLC+PROFIBUS的现场监控。终端监控机、监控主机、GPRSDTU和GPRS网络构成基于GPRS的远程监控。该系统具有钻井过程实时远程监控与故障诊断功能,实现了石油钻机远程安全监控,在海上平台钻机和沙漠腹地钻机远程监控中具有典型的应用示范作用。 展开更多

关键词 石油钻机 远程监控 GPRS PROFIBUS

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一种用于实验教学的计算机控制电梯模型 被引量：1

4

作者 武晓朦 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第3期79-81,共3页

介绍了教学型电梯模型的总体方案,以及其结构和控制系统的设计.该模型为5层楼电梯控制,电机由24V直流电源供电,楼层信息由8255和74LS245驱动LED管显示.采用Visual Basic可视化语言进行程序设计,界面简单,易于操作.采用计算机控制技术设... 介绍了教学型电梯模型的总体方案,以及其结构和控制系统的设计.该模型为5层楼电梯控制,电机由24V直流电源供电,楼层信息由8255和74LS245驱动LED管显示.采用Visual Basic可视化语言进行程序设计,界面简单,易于操作.采用计算机控制技术设计了电梯模型控制系统. 展开更多

关键词 电梯 计算机控制 结构设计 实验教学

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石油电动钻机井场电网有源电力滤波器的改进研究

5

作者 李琳 孟庆龙 +1 位作者 张栋栋 徐红 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第2期66-69,2,共4页

针对电压波形畸变严重的石油电动钻机井场电网,提出了一种并联型有源电力滤波器(PAPF)的改进方法,采用直接功率控制(DPC)中的滞环控制方法和带基波提取及周期平均值滤波器(CMF)的改进α-β检测方法提高井场电网性能。仿真实验结果表明,... 针对电压波形畸变严重的石油电动钻机井场电网,提出了一种并联型有源电力滤波器(PAPF)的改进方法,采用直接功率控制(DPC)中的滞环控制方法和带基波提取及周期平均值滤波器(CMF)的改进α-β检测方法提高井场电网性能。仿真实验结果表明,改进的PAPF可以有效抑制井场电网的无功和谐波,具有更好的动态性能。 展开更多

关键词 井场电网 并联型有源电力滤波器 周期平均值滤波器 功率滞环控制

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基于滑模PI控制交流变频钻机旋转系统

6

作者 李琳 雷蓓 《电子设计工程》 2012年第5期18-21,共4页

钻井过程中钻头粘滑振动会导致钻头失速,钻杆组合故障,增加钻井成本。为此,提出了滑模PI控制策略用于电动钻机交流变频旋转系统。在建立钻机旋转系统模型基础上,将滑模控制与PI控制相结合,用于提高系统的鲁棒性,抑制钻头的粘滑振动。仿... 钻井过程中钻头粘滑振动会导致钻头失速,钻杆组合故障,增加钻井成本。为此,提出了滑模PI控制策略用于电动钻机交流变频旋转系统。在建立钻机旋转系统模型基础上,将滑模控制与PI控制相结合,用于提高系统的鲁棒性,抑制钻头的粘滑振动。仿真结果表明:基于滑模PI控制的钻机交流变频旋转系统,可有效地控制钻头失速,减少钻柱疲劳损坏,改善旋转系统的动态和静态响应特性。 展开更多

关键词 钻机旋转系统 粘滑振动 滑模控制 PI控制

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基于模糊神经网络的钻机安全监控系统研究 被引量：6

7

作者 张乃禄 郭晶 +1 位作者 徐竟天 胡长岭 《石油机械》 北大核心 2009年第2期53-55,共3页

由于地层的多样性,钻机系统状态、功能和结构的复杂性、非线性及不确定性,借助单一信息源提供的信息,采用常规或传统的故障诊断理论和方法,根据几个主要的故障特征量做出判断,难以实现钻机故障诊断。为此,提出基于信息融合的模糊推理和... 由于地层的多样性,钻机系统状态、功能和结构的复杂性、非线性及不确定性,借助单一信息源提供的信息,采用常规或传统的故障诊断理论和方法,根据几个主要的故障特征量做出判断,难以实现钻机故障诊断。为此,提出基于信息融合的模糊推理和神经网络相结合的故障综合诊断方法,采用多个异类传感器与现场总线构成安全监控系统,建立故障诊断结构模型,进行模糊神经网络算法的信息融合和学习算法与网络参数确定。试验表明,该系统应用于钻机故障的实时检测和神经网络智能诊断具有良好的效果,对提高钻井过程安全和自动化水平具有重要意义。 展开更多

关键词 石油钻机 故障诊断 信息融合 模糊推理 模糊神经网络

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基于增广状态空间法的稳定平台离散模型预测控制 被引量：1

8

作者 戴晨 霍爱清 +2 位作者 汪跃龙 汤楠 程为彬 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第1期84-88,110,共6页

针对旋转导向钻井稳定平台存在的摩擦问题,提出了将增广状态空间模型与模型预测控制相结合的稳定平台离散预测控制算法,以提高平台系统的控制精度和稳定性.建立了带摩擦的稳定平台广义被控对象的数学模型,以增广形式的状态空间模型为基... 针对旋转导向钻井稳定平台存在的摩擦问题,提出了将增广状态空间模型与模型预测控制相结合的稳定平台离散预测控制算法,以提高平台系统的控制精度和稳定性.建立了带摩擦的稳定平台广义被控对象的数学模型,以增广形式的状态空间模型为基础,结合滚动时域控制原则,通过对稳定平台离散模型的状态空间形式进行增广变换,设计了增广状态空间模型下的预测控制器.仿真结果表明,稳定平台预测控制系统保证了钻井工程对控制精度和动态特性的要求,并且对有摩擦干扰力矩及模型参数摄动具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 稳定平台 模型预测控制 摩擦模型 增广状态空间法

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电动钻机动力系统的功率检测及均衡 被引量：1

9

作者 张奇志 刘光星 +1 位作者 史富斌 李琳 《石油机械》 北大核心 2007年第6期49-51,0,共3页

针对电动钻机动力系统即柴油发电机组的有功功率和无功功率的均衡问题,设计了一种简单实用的功率实时检测及均衡电路。利用功率检测电路的信号,发电机各控制单元可对其输出的电压和频率进行调节,从而保证发电机输出电压和频率的稳定。... 针对电动钻机动力系统即柴油发电机组的有功功率和无功功率的均衡问题,设计了一种简单实用的功率实时检测及均衡电路。利用功率检测电路的信号,发电机各控制单元可对其输出的电压和频率进行调节,从而保证发电机输出电压和频率的稳定。同时发电机多机组并网运行时,通过功率均衡电路实现各机组有功功率和无功功率的均衡分配。试验结果证明,设计的电路正确,用于钻机动力系统可降低系统故障率,提高机组的利用率,完全满足钻井作业的工况。 展开更多

关键词 电动钻机 发电机组 功率检测 功率均衡

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基于DSP的柴油发电机组控制系统自动并网模块设计 被引量：1

10

作者 李琳 赵宇 闫宏量 《电子设计工程》 2013年第3期184-186,共3页

针对现有自动准同期并网装置与发电机组控制系统分离,采用单独的控制芯片而导致资源浪费的问题,设计了以发电机组控制系统的主控芯片TMS320F2812为核心实现的自动准同期并网模块。该模块节省了硬件资源,通过实验可以方便的实现安全、可... 针对现有自动准同期并网装置与发电机组控制系统分离,采用单独的控制芯片而导致资源浪费的问题,设计了以发电机组控制系统的主控芯片TMS320F2812为核心实现的自动准同期并网模块。该模块节省了硬件资源,通过实验可以方便的实现安全、可靠的并网。详细叙述了该模块的原理和软硬件设计。 展开更多

关键词 自动准同期 并网 DSP 同步发电机

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感应电动机两种非线性解耦控制方法的研究

11

作者 张奇志 史富斌 +1 位作者 刘光星 李琳 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2007年第4期584-588,共5页

针对感应电动机调速控制系统,研究了基于非线性状态反馈控制和Lyapunov积分控制的两种控制方法,两种控制方法均可实现感应电动机转速和磁链的完全动态线性解耦控制,但后者增加了积分控制及电流控制环节,使系统响应增强.仿真结果表明,他... 针对感应电动机调速控制系统,研究了基于非线性状态反馈控制和Lyapunov积分控制的两种控制方法,两种控制方法均可实现感应电动机转速和磁链的完全动态线性解耦控制,但后者增加了积分控制及电流控制环节,使系统响应增强.仿真结果表明,他们均具有良好的调速控制性能.通过对两种方法的比较和分析,两种控制方法具有良好的稳态特性,但后者的动态特性更好,且对电阻参数的变化其鲁棒性更强. 展开更多

关键词 感应电动机 非线性控制 动态特性 鲁棒性

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旋转导向钻井稳定平台串级模糊控制方法研究 被引量：1

12

作者 霍爱清 葛蕾 +1 位作者 袁立志 黄海勇 《石油仪器》 2010年第1期4-6,3,共3页

通过对旋转导向钻井稳定平台控制原理的深入研究,提出了采用串级模糊算法对稳定平台控制的方法。并设计出二维模糊控制器,确定了模糊变量的隶属度函数及控制规则,且利用MATLAB软件进行了仿真研究,仿真试验表明稳定平台串级模糊控制对钻... 通过对旋转导向钻井稳定平台控制原理的深入研究,提出了采用串级模糊算法对稳定平台控制的方法。并设计出二维模糊控制器,确定了模糊变量的隶属度函数及控制规则,且利用MATLAB软件进行了仿真研究,仿真试验表明稳定平台串级模糊控制对钻井参数在较大范围内变化以及负载扰动对平台的影响,具有良好的稳定性、自适应性、鲁棒性且抗干扰能力强。 展开更多

关键词 串级模糊控制 稳定平台 MATLAB仿真

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电动钻机柴油发电机组选配的计算方法

13

作者 张奇志 闫宏亮 李琳 《石油机械》 北大核心 2010年第9期16-18,86,共3页

为保证井场动力系统的有效配置和高效运行,对选配电动钻机柴油发电机组时功率的计算方法进行研究,提出了一种基于需要系数法确定其功率的工程计算方法——近似需要系数法。针对典型的电动钻机,采用2种方法对其发电机组的功率进行计算和... 为保证井场动力系统的有效配置和高效运行,对选配电动钻机柴油发电机组时功率的计算方法进行研究,提出了一种基于需要系数法确定其功率的工程计算方法——近似需要系数法。针对典型的电动钻机,采用2种方法对其发电机组的功率进行计算和对比,结果表明,近似需要系数法的计算结果更接近井场动力系统的实际配置,计算方法简便、准确、实用,弥补了传统需要系数法存在的不足,可保证井场动力系统高效运行,对电动钻机井场柴油发电机组的选型具有实际应用意义。 展开更多

关键词 电动钻机 柴油发电机组 选配 需要系数

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钢管生产线板材卷取机张力控制的实现

14

作者 刘光星 史富斌 闫宏亮 《石油机械》 北大核心 2010年第2期58-61,共4页

针对钢管生产线板材卷取需张力控制的工艺要求,采用英国欧陆590P 4Q全数字式直流调速器,设计了纵剪生产线卷取机张力控制系统。控制系统通过对590P调速器内部功能块的组态,实现了卷取时的恒张力控制。系统已成功应用于实际生产,生产状... 针对钢管生产线板材卷取需张力控制的工艺要求,采用英国欧陆590P 4Q全数字式直流调速器,设计了纵剪生产线卷取机张力控制系统。控制系统通过对590P调速器内部功能块的组态,实现了卷取时的恒张力控制。系统已成功应用于实际生产,生产状况表明,基于590P的卷取机张力控制系统能保持恒定的张力控制,减少电气故障,提高纵剪生产的工艺性能和产品品质。 展开更多

关键词 卷取 直流调速器 张力控制

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导向钻井稳定平台广义预测控制的Matlab/GUI设计

15

作者 霍爱清 周金慧 汪跃龙 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2015年第4期54-57,105,共5页

针对旋转导向钻井稳定平台系统摩擦的不确定性,研究预测控制算法并将其应用于稳定平台的工具面角控制中。同时,利用Matlab软件的图形用户界面设计功能,设计稳定平台广义预测控制仿真平台。最后,通过仿真验证该算法的鲁棒性和控制精度。

关键词 稳定平台 摩擦模型 广义预测控制 GUI

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基于信号相似性的导向钻井下传信号处理方法 被引量：11

16

作者 汤楠 汪跃龙 +1 位作者 霍爱清 程为彬 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期111-117,共7页

为了准确、高效识别导向钻井中以钻井液排量负脉冲间隔方式下传的指令信号,解决井下接收装置中指令识别和解释方法运算较复杂和误码率较高等问题,提出了一种基于信号相似性原理的信号识别处理技术。该技术通过比较各段采样信号幅值的自... 为了准确、高效识别导向钻井中以钻井液排量负脉冲间隔方式下传的指令信号,解决井下接收装置中指令识别和解释方法运算较复杂和误码率较高等问题,提出了一种基于信号相似性原理的信号识别处理技术。该技术通过比较各段采样信号幅值的自相关程度求取由钻井液排量脉宽所表示的导向钻井下传指令,并对井下采样信号按一定规律逐段比较,通过判断信号下传的开始点、解算信号各位的值和求取指令字等3个步骤,完成指令识别。给出了适合井下处理的递推式实用算法,设计了钻井液排量信号采集试验装置。研究和试验结果表明,利用该方法可简化运算程序、提高钻井液排量信号识别的可靠性和抗扰能力,特别有利于克服尖峰和周期干扰对计时求取的影响以及传输通道惯性及低频噪音对信号跳变沿判断的影响。 展开更多

关键词 导向钻井 下传信号 接收装置 相关函数

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基于SDCQGA优化BP神经网络的岩石可钻性建模 被引量：7

17

作者 沙林秀 张奇志 贺昱曜 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期92-97,2+1,共6页

针对智能钻井优化控制过程中岩石可钻性提取存在的建模难、非实时性、精度差等问题,提出基于自适应双链量子遗传算法优化BP神经网络结构的岩石可钻性提取建模方法.依据目标函数在搜索点处的变化率,建立了快速自适应双链量子遗传算法;采... 针对智能钻井优化控制过程中岩石可钻性提取存在的建模难、非实时性、精度差等问题,提出基于自适应双链量子遗传算法优化BP神经网络结构的岩石可钻性提取建模方法.依据目标函数在搜索点处的变化率,建立了快速自适应双链量子遗传算法;采用新算法优化BP神经网络结构,以克服BP神经网络受初始权值/阀值影响和泛化能力差的问题.通过对邻近钻井区域的大量测量数据和实验数据的统计分析和预处理,建立岩石可钻性提取模型,有效地解决了复杂地形岩石可钻性提取难的问题.对不同岩性的可钻性参数提取实验结果证明,该建模方法不仅提高了参数提取的精度和模型的泛化能力,而且在相邻实际参数提取时,具有很好的实时性和适应性. 展开更多

关键词 岩石可钻性 双链量子遗传算法 BP神经网络 自适应因子

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基于NSGA2的钻进参数多目标优化 被引量：12

18

作者 李琳 聂臻 沙林秀 《石油机械》 北大核心 2013年第3期55-57,71,共4页

在钻进参数优化过程中,机械钻速、钻头寿命和钻头比能是衡量钻井整体技术的重要依据。针对以单位进尺成本为目标的钻进参数优化问题,提出了钻进参数多目标优化方法,建立了以机械钻速、钻头寿命和钻头比能为组合的钻进参数多目标优化模型... 在钻进参数优化过程中,机械钻速、钻头寿命和钻头比能是衡量钻井整体技术的重要依据。针对以单位进尺成本为目标的钻进参数优化问题,提出了钻进参数多目标优化方法,建立了以机械钻速、钻头寿命和钻头比能为组合的钻进参数多目标优化模型,并采用NSGA2多目标优化算法对模型进行仿真计算。仿真结果表明,采用NSGA2求解优化问题,能以较快的收敛速度在解空间内得出分布均匀的pareto最优解集,为决策者在工程实际中选择优化方案提供有效方法,大大提高了工作效率,同时也为优化钻井提供了一种新方法。 展开更多

关键词 钻进参数 多目标优化 机械钻速 钻头寿命 钻头比能 NSGA2

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旋转导向钻井工具随钻测量系统存储功能研究 被引量：3

19

作者 霍爱清 贺昱曜 +2 位作者 汪跃龙 汤楠 程为彬 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第2期57-59,共3页

井下随钻测量系统的存储单元是调制式旋转导向钻井系统的关键技术之一.设计实现了基于串行EEPROM存储近钻头随钻测量井下工况数据的单片机系统,该系统采用大容量存储方式将采样的数据定时存储起来,起钻后读出数据,实现即时数据的回放.... 井下随钻测量系统的存储单元是调制式旋转导向钻井系统的关键技术之一.设计实现了基于串行EEPROM存储近钻头随钻测量井下工况数据的单片机系统,该系统采用大容量存储方式将采样的数据定时存储起来,起钻后读出数据,实现即时数据的回放.给出了硬件设计电路及软件设计思想,并采用C51语言实现井下大容量、长时间的数据采集存储.地面试验及井下试验证明该存储功能的有效性和可靠性,能够解决目前随钻测量参数的存储问题. 展开更多

关键词 单片机 随钻测量 数据存储 程序设计

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ARMA建模在神经网络卡钻预测方法中的应用研究 被引量：5

20

作者 刘光星 陶宇龙 朱丹 《现代电子技术》 2013年第22期17-19,23,共4页

为准确预测卡钻事故的发生,利用一种基于时间序列的神经网络卡钻预测方法,将时间序列ARMA建模与神经网络非线性建模相结合。选取与卡钻事故相关性较大的参数作为神经网络的输入项,运用现场数据对神经网络进行训练,再利用神经网路的强非... 为准确预测卡钻事故的发生,利用一种基于时间序列的神经网络卡钻预测方法,将时间序列ARMA建模与神经网络非线性建模相结合。选取与卡钻事故相关性较大的参数作为神经网络的输入项,运用现场数据对神经网络进行训练,再利用神经网路的强非线性和自适应学习能力来建立卡钻事故预测模型;通过时间序列对历史数据的挖掘功能,揭示实际钻井过程中对卡钻事故影响较大的各参数的隐含规律,建立时序ARMA模型,求出卡钻时刻钻井相关参数的预测值;将预测值放入神经网络模型进行测试训练,从而达到预测卡钻事故的效果。运用延安地区实际现场数据证实该方法具有精确的卡钻预测能力及较好的泛化能力。 展开更多

关键词 卡钻 预测 时间序列 ARMA建模 BP神经网络

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