近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)陸地、沙漠及海上油田的不斷開發(fā),油氣田勘探開發(fā)技術(shù)也隨之不斷提高。對(duì)鉆機(jī)現(xiàn)場(chǎng)的配套裝備也提出了更高的要求:石油鉆機(jī)裝備也要實(shí)現(xiàn)更自動(dòng)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。柴油發(fā)電機(jī)組的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)在非線性因素或者負(fù)載在大范圍內(nèi)變化的情沉下,可能不能及時(shí)做出有效的應(yīng)對(duì),因此傳統(tǒng)控制在保證系統(tǒng)具有較好的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能方面,還需要進(jìn)一步提高。出于對(duì)鉆機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性的考慮,本課題在鉆機(jī)柴油發(fā)電機(jī)組控制領(lǐng)域應(yīng)用一種新的控制方法,新的控制方法有簡(jiǎn)單、精度高、魯棒性好等優(yōu)點(diǎn),對(duì)維持柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速以及同步發(fā)電機(jī)的電壓的穩(wěn)定,保證動(dòng)力系統(tǒng)及其負(fù)載的正常穩(wěn)定工作有著極其重要的意義。本文首先對(duì)柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的控制原理進(jìn)行分析,建立柴油發(fā)電機(jī)各部分的數(shù)學(xué)模型,并且采用模糊PID控制方法設(shè)計(jì)控制器。在MATLAB/Simulink仿真軟件環(huán)境下建立調(diào)速系統(tǒng)模型、勵(lì)磁系統(tǒng)模型和綜合控制模型。根據(jù)鉆機(jī)的正常鉆進(jìn)和起下鉆工況,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行突加和驟減負(fù)載仿真試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,在鉆機(jī)柴油發(fā)電機(jī)控制領(lǐng)域,模糊PID的控制效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的PID控制。在調(diào)速性能方面,調(diào)節(jié)速度快,波動(dòng)峰值小,... 

【文章來(lái)源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究的背景與意義
    1.2 鉆機(jī)的組成
        1.2.1 石油鉆機(jī)的動(dòng)力模塊
        1.2.2 石油鉆機(jī)的鉆井模塊
        1.2.3 石油鉆機(jī)的循環(huán)模塊
    1.3 石油鉆機(jī)電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展
    1.4 柴油發(fā)電機(jī)的發(fā)展概況
        1.4.1 柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)速技術(shù)
        1.4.2 柴油發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁技術(shù)
    1.5 論文的主要工作與內(nèi)容
第二章 柴油發(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)控制策略
    2.1 系統(tǒng)控制策略
    2.2 PID控制算法原理
    2.3 模糊控制的基本原理與結(jié)構(gòu)
    2.4 模糊PID控制器的設(shè)計(jì)
        2.4.1 模糊PID控制器的原理
        2.4.2 模糊PID控制器的結(jié)構(gòu)
        2.4.3 量化因子的確定和模糊量的精確化
        2.4.4 隸屬度函數(shù)的確定
        2.4.5 模糊規(guī)則的建立
    2.5 本章小結(jié)
第三章 柴油機(jī)及調(diào)速控制系統(tǒng)
    3.1 柴油發(fā)電機(jī)組數(shù)學(xué)模型的建立
    3.2 調(diào)速控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 柴油機(jī)的簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型
        3.2.2 柴油機(jī)調(diào)速器的原理與分類
        3.2.3 柴油機(jī)調(diào)速器的數(shù)學(xué)模型
    3.3 傳統(tǒng)PID與模糊PID控制模型的建立
        3.3.1 傳統(tǒng)PID控制模型的建立
        3.3.2 模糊PID控制模型的建立
        3.3.3 調(diào)速系統(tǒng)仿真模型的建立
        3.3.4 調(diào)速參數(shù)的設(shè)置
    3.4 調(diào)速系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析
        3.4.1 突加靜態(tài)負(fù)載
        3.4.2 突減靜態(tài)負(fù)載
    3.5 本章小結(jié)
第四章 同步發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁系統(tǒng)
    4.1 同步發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型
        4.1.1 Park變換
        4.1.2 同步發(fā)電機(jī)的標(biāo)幺化處理
        4.1.3 同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
    4.2 勵(lì)磁系統(tǒng)原理
    4.3 勵(lì)磁系統(tǒng)各組成部分?jǐn)?shù)學(xué)模型
    4.4 同步發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁系統(tǒng)仿真模型的建立
        4.4.1 勵(lì)磁系統(tǒng)仿真模型的建立
        4.4.2 勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置
    4.5 勵(lì)磁系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析
        4.5.1 突加靜態(tài)負(fù)載
        4.5.2 突減靜態(tài)負(fù)載
    4.6 本章小結(jié)
第五章 柴油發(fā)電機(jī)綜合控制系統(tǒng)
    5.1 負(fù)載數(shù)學(xué)模型
        5.1.1 鉆機(jī)的負(fù)載特性
        5.1.2 鉆機(jī)負(fù)載的數(shù)學(xué)模型
    5.2 柴油發(fā)電機(jī)綜合控制系統(tǒng)
        5.2.1 綜合控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
        5.2.2 綜合控制系統(tǒng)的仿真模型
        5.2.3 綜合控制系統(tǒng)的參數(shù)的確定
    5.3 綜合控制系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析
    5.4 小結(jié)
第六章 柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)控制系統(tǒng)
    6.1 柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行研究
        6.1.1 并聯(lián)運(yùn)行條件
        6.1.2 投入并聯(lián)的方法
    6.2 并聯(lián)柴油發(fā)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型
    6.3 并聯(lián)柴油發(fā)電機(jī)組仿真模型的建立
    6.4 柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)仿真結(jié)果與分析
    6.5 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]微電網(wǎng)中虛擬同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)控制技術(shù)研究[D]. 溫?zé)铈?湖南大學(xué) 2018

碩士論文
[1]船用發(fā)電柴油機(jī)及其控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模與仿真研究[D]. 于輝.大連海事大學(xué) 2019
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[3]艦船雙電站并聯(lián)運(yùn)行控制及穩(wěn)定性研究[D]. 王飛虎.江蘇科技大學(xué) 2018
[4]交流變頻石油鉆機(jī)自動(dòng)鉆進(jìn)的模糊PID控制研究[D]. 王煥宇.蘭州理工大學(xué) 2018
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[7]大慶油田鉆井設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 魏代秀.電子科技大學(xué) 2013
[8]應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組仿真研究[D]. 張淑興.大連理工大學(xué) 2009
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