本文關(guān)鍵詞：鉆井轉(zhuǎn)盤(pán)液壓馬達(dá)同步控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：在現(xiàn)代先進(jìn)鉆井轉(zhuǎn)盤(pán)中,液壓馬達(dá)同步控制是關(guān)鍵技術(shù)之一,對(duì)提高轉(zhuǎn)盤(pán)的整體性能、鉆井效率等多方面性能有十分重要的作用。本文針對(duì)鉆井轉(zhuǎn)盤(pán)中四個(gè)液壓馬達(dá)的同步性問(wèn)題,提出了基于模糊推理的變論域模糊PID控制算法,將該算法應(yīng)用到液壓馬達(dá)的同步控制系統(tǒng)中,以提高液壓馬達(dá)的同步精度。首先詳細(xì)介紹了鉆井轉(zhuǎn)盤(pán)的研究發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)現(xiàn)代先進(jìn)轉(zhuǎn)盤(pán)中的液壓控制系統(tǒng)及液壓同步控制技術(shù)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行介紹。通過(guò)分析研究鉆井轉(zhuǎn)盤(pán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理及液壓馬達(dá)受力特點(diǎn),完成了轉(zhuǎn)盤(pán)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并對(duì)液壓元件進(jìn)行了計(jì)算選型。根據(jù)所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)建立了單回路閥控液壓馬達(dá)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,經(jīng)過(guò)分析證明了該系統(tǒng)是一個(gè)非線性、高階的系統(tǒng),需要進(jìn)行校正。由于液壓同步系統(tǒng)具有非線性和時(shí)變性特點(diǎn),同時(shí)受到不確定因素的影響,本文提出了基于模糊推理的變論域模糊PID控制算法,并詳細(xì)介紹了變論域模糊控制的理論基礎(chǔ)和基本原理。分別設(shè)計(jì)了模糊推理控制器、系統(tǒng)模糊控制器、PID控制器,最后形成了基于模糊推理的變論域模糊PID控制。本文通過(guò)AMEsim-Simulink聯(lián)合建模仿真和基于多執(zhí)行器PLC分流控制模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)兩種方法分別對(duì)PID、模糊PID、基于模糊推理的變論域模糊PID三種控制算法進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)研究。從兩種實(shí)驗(yàn)方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,基于模糊推理的變論域模糊PID算法優(yōu)于其他兩種算法,該算法提高了系統(tǒng)的同步精度和穩(wěn)定性。通過(guò)研究分析可得基于模糊推理的變論域模糊PID控制算法能夠以較高的同步精度實(shí)現(xiàn)同步控制,具有良好的穩(wěn)定性、適應(yīng)性和魯棒性。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)盤(pán) 同步控制 基于模糊推理的變論域模糊PID控制 仿真 實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD67;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 轉(zhuǎn)盤(pán)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 液壓同步控制系統(tǒng)11-14
• 1.3.1 液壓同步系統(tǒng)11-12
• 1.3.2 液壓同步控制12
• 1.3.3 液壓同步控制策略12-13
• 1.3.4 液壓同步控制算法13-14
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容及意義14-16
• 第二章 鉆井轉(zhuǎn)盤(pán)液壓同步系統(tǒng)設(shè)計(jì)16-25
• 2.1 鉆井轉(zhuǎn)盤(pán)液壓系統(tǒng)分析16-17
• 2.2 電液比例控制技術(shù)17-19
• 2.3 鉆井轉(zhuǎn)盤(pán)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)19-20
• 2.4 液壓系統(tǒng)主要元件的計(jì)算選型20-24
• 2.4.1 液壓馬達(dá)20-21
• 2.4.2 主泵21-23
• 2.4.3 電液比例閥、溢流閥選型23
• 2.4.4 油箱及相關(guān)元件選型23
• 2.4.5 管路尺寸的確定23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 閥控單液壓馬達(dá)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型25-36
• 3.1 比例放大器25
• 3.2 電液比例方向閥25-28
• 3.2.1 電磁鐵中線圈電流的傳遞函數(shù)26
• 3.2.2 電磁鐵驅(qū)動(dòng)力的傳遞函數(shù)26
• 3.2.3 閥芯位移的傳遞函數(shù)26-27
• 3.2.4 電液比例方向閥閥芯的數(shù)學(xué)模型27-28
• 3.3 閥控液壓馬達(dá)28-32
• 3.3.1 比例閥流量方程28-29
• 3.3.2 液壓馬達(dá)流量方程29-30
• 3.3.3 液壓馬達(dá)扭矩方程30
• 3.3.4 閥控液壓馬達(dá)方程30-32
• 3.4 轉(zhuǎn)速傳感器32
• 3.5 電液比例閥控單液壓馬達(dá)數(shù)學(xué)模型32-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 第四章 基于模糊推理的變論域模糊PID控制36-52
• 4.1 變論域模糊控制理論36-44
• 4.1.1 模糊控制的插值機(jī)理36-40
• 4.1.2 模糊規(guī)則的單調(diào)性和控制函數(shù)的單調(diào)性40-42
• 4.1.3 變論域模糊控制原理及實(shí)現(xiàn)42-44
• 4.2 基于模糊推理的變論域模糊PID控制器44-51
• 4.2.1 模糊推理控制器設(shè)計(jì)45-47
• 4.2.2 系統(tǒng)模糊控制器的設(shè)計(jì)47-49
• 4.2.3 PID控制原理49-50
• 4.2.4 基于模糊推理的變論域模糊PID控制器設(shè)計(jì)50-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第五章 系統(tǒng)仿真與結(jié)果分析52-63
• 5.1 仿真軟件介紹52
• 5.1.1 AMEsim軟件介紹52
• 5.1.2 MATLAB/simulink介紹52
• 5.2 基于AMEsim仿真模型建立52-56
• 5.2.1 仿真模型的建立52-53
• 5.2.2 子模型選擇及其參數(shù)設(shè)置53-56
• 5.3 基于MATLAB/Smulink仿真模型建立56-58
• 5.4 基于AMEsim和MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真結(jié)果及分析58-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 第六章 基于多執(zhí)行器PLC分流控制實(shí)驗(yàn)63-71
• 6.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介63-65
• 6.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)65-67
• 6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析67-70
• 6.4 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 攻讀碩士期間取得的研究成果76-77
• 致謝77

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張柏年;;斯達(dá)發(fā)型液壓馬達(dá)的新系列—B系列[J];礦山機(jī)械;1975年06期

2 姜U喰，

本文編號(hào)：686654