本文關(guān)鍵詞：非正交姿態(tài)參數(shù)的數(shù)字解算與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)是以旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)為核心發(fā)展起來的新型鉆井系統(tǒng),可提供一整套鉆井解決方案。目前國外已經(jīng)投入使用了多種類型的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng),而國內(nèi)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)仍達不到商業(yè)化使用的標(biāo)準(zhǔn)。實時控制井眼軌跡,精確測量鉆具的井下姿態(tài)參數(shù)是實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井商業(yè)化的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)是依據(jù)正交姿態(tài)測量模型對井眼姿態(tài)參數(shù)進行解算,在實際應(yīng)用中,小信號電壓由于其信號幅值低、抗干擾能力差等原因經(jīng)常被湮沒,導(dǎo)致信號無法精確解算,因此提出了非正交姿態(tài)參數(shù)的數(shù)字解算。針對井場環(huán)境的特點,結(jié)合姿態(tài)參數(shù)數(shù)字解算的精度要求,設(shè)計了基于TMS320F2812的姿態(tài)參數(shù)數(shù)字解算電路。解算電路主要包括控制電路、電壓采集電路、放大電路、顯示電路等,實現(xiàn)了姿態(tài)參數(shù)電壓信號的采集、解算和顯示。利用CCS集成開發(fā)環(huán)境,結(jié)合非正交姿態(tài)測量理論模型,編寫了非正交姿態(tài)參數(shù)的解算程序,配合硬件解算電路,實現(xiàn)了井斜角和工具面角的數(shù)字解算。同時針對TMS320F2812內(nèi)置A/D模塊無法達到12位采樣精度的問題,設(shè)計了A/D校正電路,編寫了軟件校正程序,提高了數(shù)字解算的精度。實驗結(jié)果表明,設(shè)計的姿態(tài)參數(shù)數(shù)字解算電路實現(xiàn)了井斜角和工具面角的精確解算,尤其在輸入小信號電壓時,非正交姿態(tài)參數(shù)的解算精度明顯優(yōu)于正交姿態(tài)參數(shù)的解算精度,體現(xiàn)出非正交姿態(tài)測量模型具有良好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井 非正交坐標(biāo)系 姿態(tài)參數(shù) 數(shù)字解算
【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】：TE21
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)8-12
• 1.1.1 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的國外現(xiàn)狀9-10
• 1.1.2 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的國內(nèi)現(xiàn)狀10-11
• 1.1.3 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)發(fā)展展望11-12
• 1.2 課題研究意義12-13
• 1.3 研究內(nèi)容13-14
• 第二章 非正交姿態(tài)測量理論分析14-22
• 2.1 基于慣性導(dǎo)航的姿態(tài)測量技術(shù)14-19
• 2.1.1 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)14-15
• 2.1.2 坐標(biāo)變換15-17
• 2.1.3 正交姿態(tài)測量模型17-18
• 2.1.4 非正交姿態(tài)測量模型18-19
• 2.2 最佳偏置角的確定19-20
• 2.3 非正交姿態(tài)參數(shù)解算公式20-22
• 第三章 非正交姿態(tài)參數(shù)數(shù)字解算電路的硬件設(shè)計22-34
• 3.1 非正交姿態(tài)參數(shù)的數(shù)字解算電路設(shè)計22
• 3.2 數(shù)字解算電路控制芯片選擇22-24
• 3.3 TMS320F2812的芯片介紹24-25
• 3.4 TMS320F2812最小系統(tǒng)25-27
• 3.4.1 電源供電電路設(shè)計25-26
• 3.4.2 復(fù)位電路及JTAG下載口電路設(shè)計26-27
• 3.5 A/D轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計27-32
• 3.5.1 電壓采集電路設(shè)計27-28
• 3.5.2 電壓放大電路和濾波電路設(shè)計28-29
• 3.5.3 A/D保護電路設(shè)計29
• 3.5.4 A/D校正電路設(shè)計29-32
• 3.6 電平轉(zhuǎn)換電路和LCD12864顯示電路設(shè)計32-34
• 第四章 非正交姿態(tài)參數(shù)數(shù)字解算電路的軟件設(shè)計34-38
• 4.1 軟件設(shè)計開發(fā)環(huán)境介紹34
• 4.2 主程序設(shè)計34-35
• 4.3 A/D解算子程序35-36
• 4.4 A/D校正子程序設(shè)計36-38
• 4.4.1 中值濾波法36-37
• 4.4.2 誤差校正法37-38
• 第五章 姿態(tài)參數(shù)數(shù)字解算電路實驗分析38-51
• 5.1 正交姿態(tài)參數(shù)的實驗數(shù)據(jù)與分析38-45
• 5.1.1 井斜角的實驗數(shù)據(jù)與分析38-40
• 5.1.2 工具面角的實驗數(shù)據(jù)與分析40-44
• 5.1.3 正交姿態(tài)參數(shù)的實驗數(shù)據(jù)分析結(jié)論44-45
• 5.2 非正交姿態(tài)參數(shù)的實驗數(shù)據(jù)與分析45-51
• 5.2.1 井斜角的實驗數(shù)據(jù)與分析45-46
• 5.2.2 工具面角的實驗數(shù)據(jù)與分析46-50
• 5.2.3 非正交姿態(tài)參數(shù)的實驗數(shù)據(jù)分析結(jié)論50-51
• 第六章 結(jié)論及展望51-53
• 致謝53-54
• 參考文獻54-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文56-57

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王曉翠;程為彬;李彬;潘萌;;姿態(tài)參數(shù)的模擬解算電路設(shè)計與分析[J];傳感器與微系統(tǒng);2014年04期

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1 李杰;非正交姿態(tài)參數(shù)的數(shù)字解算與實現(xiàn)[D];西安石油大學(xué);2016年

2 趙慧芳;微小型運動體發(fā)射過載及姿態(tài)參數(shù)測試記錄系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];中北大學(xué);2010年

3 郝宏偉;小直徑高速旋轉(zhuǎn)彈姿態(tài)參數(shù)測試技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：非正交姿態(tài)參數(shù)的數(shù)字解算與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：339960