本文關(guān)鍵詞：螺桿鉆具性能試驗(yàn)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)研究　出處：《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著螺桿鉆井技術(shù)的不斷更新與發(fā)展,新型螺桿鉆具性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的研究也應(yīng)與之相匹配。目前,螺桿鉆具試驗(yàn)臺(tái)存在人力投入多、試驗(yàn)操作過(guò)程復(fù)雜、試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)、自動(dòng)化智能化程度不高等問(wèn)題。為解決這些弊端,設(shè)計(jì)了基于虛擬儀器的螺桿鉆具性能試驗(yàn)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。其能夠在保證螺桿鉆具性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)基本功能的前提下,不斷提高螺桿鉆具試驗(yàn)臺(tái)的性能,減少人力物力的投入,縮短試驗(yàn)時(shí)間,提高試驗(yàn)臺(tái)的使用效率和可靠性。該系統(tǒng)在綜合考慮螺桿鉆具機(jī)械特征和工作性能,以及電氣控制技術(shù)、數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)以及通信技術(shù)的基礎(chǔ)上,將工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、智能傳感器以及虛擬儀器軟件相結(jié)合,并應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和智能控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了螺桿鉆具性能參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試。綜合分析本文設(shè)計(jì)的螺桿鉆具性能試驗(yàn)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),可知其有如下特點(diǎn):(1)在硬件方面,設(shè)計(jì)了以工控機(jī)為核心的分布式數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、智能傳感器以及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等組成,實(shí)現(xiàn)了螺桿鉆具性能試驗(yàn)中的自動(dòng)數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)功能,有效減少了試驗(yàn)過(guò)程中人力物力的投入,縮短了試驗(yàn)時(shí)間,提高了試驗(yàn)臺(tái)的使用效率、可靠性和自動(dòng)化程度。(2)在軟件方面,開(kāi)發(fā)了基于Lab Windows/CVI的螺桿鉆具性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理與分析軟件。該軟件系統(tǒng)有效解決了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)的問(wèn)題,并可自動(dòng)分析了啟動(dòng)壓力等性能參數(shù),提高了螺桿鉆具試驗(yàn)的效率。軟件采用多線程技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ),采用Activex技術(shù)實(shí)現(xiàn)報(bào)表的輸出,使得系統(tǒng)操作更為簡(jiǎn)單、方便。(3)針對(duì)流量自動(dòng)控調(diào)節(jié)存在時(shí)滯、不穩(wěn)定的問(wèn)題,提出了基于參數(shù)自適應(yīng)模糊PID控制的流量自動(dòng)控調(diào)節(jié)算法。仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明,基于參數(shù)自適應(yīng)模糊PID控制算法的流量控制方法,縮小了超調(diào)量,減少了調(diào)節(jié)時(shí)間,節(jié)約了成本。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)在保證螺桿鉆具性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)基本功能的前提下,減少了人力物力的投入,縮短了試驗(yàn)時(shí)間,提高了試驗(yàn)臺(tái)的使用效率和可靠性,達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。
[Abstract]:With the continuous renewal and development of screw drilling technology, the research of new screw drilling tool performance test bench should be matched with it. At present, the screw drilling tool test rig has more manpower input and complex operation process. The test time is long, the automation intelligence degree is not high and so on. In order to solve these disadvantages. An automatic testing system of screw drill tool performance based on virtual instrument is designed, which can continuously improve the performance of screw drill tool test rig on the premise of guaranteeing the basic function of screw drill tool performance test rig. It reduces the input of manpower and material resources, shortens the test time, and improves the efficiency and reliability of the test bed. The system takes into account the mechanical characteristics and working performance of the screw drill tool, as well as the electrical control technology. On the basis of data acquisition and processing technology and communication technology, this paper combines industrial computer, data collector, intelligent sensor and virtual instrument software, and applies database technology and intelligent control technology. The automatic testing system of screw drill tool performance parameters is realized. The system designed in this paper has the following characteristics: 1) in the hardware aspect. A distributed data acquisition and management system based on industrial control computer is designed, which is composed of industrial control computer, data collector, intelligent sensor and electric control valve. The function of automatic data acquisition and storage is realized in the performance test of screw drill, which effectively reduces the input of manpower and material resources, shortens the test time and improves the efficiency of the test rig. Reliability and automation. 2) in software. The data management and analysis software of screw drill tool performance test based on Lab Windows/CVI is developed, which effectively solves the problems of data acquisition and real-time data storage. The performance parameters such as starting pressure can be analyzed automatically, and the efficiency of screw drill tool test is improved. The software adopts multi-thread technology to realize real-time data acquisition and storage. The Activex technology is used to realize the output of the report form, which makes the operation of the system more simple and convenient. (3) aiming at the problem of time delay and instability in the automatic flow control and adjustment. An automatic flow control algorithm based on parameter adaptive fuzzy PID control is proposed. The simulation and experimental results show that the flow control method based on parameter adaptive fuzzy PID control algorithm reduces the overshoot. The experimental results show that the system can reduce the input of manpower and material resources and shorten the test time on the premise of guaranteeing the basic function of the test rig. It improves the efficiency and reliability of the test bed and meets the requirements of the system design.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE921

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本文編號(hào)：1436019