目前,自動送鉆多采用恒鉆壓自動送鉆方式,傳統(tǒng)的鉆壓PID控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。但由于實際的鉆井過程中存在較大時滯,若依靠司鉆人員憑經(jīng)驗確定PID參數(shù),當(dāng)?shù)貙影l(fā)生變動時,原先的PID參數(shù)可能無法適用于新地層,使得系統(tǒng)出現(xiàn)響應(yīng)速度慢、超調(diào)量大以及穩(wěn)態(tài)誤差等問題。因此,當(dāng)鉆遇地層發(fā)生變化時,采用傳統(tǒng)的PID控制時系統(tǒng)存在參數(shù)整定周期長、無法有效克服負載、擾動的大范圍變化以及實時參數(shù)優(yōu)選的不足。針對上述問題,本文以恒鉆壓自動送鉆為研究對象,構(gòu)建了液壓盤剎鉆機控制模型,設(shè)計了遺傳算法(Genetic Algorithm,GA)、粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)以及基于Fibonacci的量子遺傳算法(Quantum genetic algorithm based on Fibonacci,FBQGA)三種智能優(yōu)化算法,將其分別用于鉆機PID控制參數(shù)優(yōu)選,并實現(xiàn)在Simulink環(huán)境下自動調(diào)用優(yōu)選出的PID參數(shù),提高了鉆機控制參數(shù)的快速、自適應(yīng)整定。最后在MATLAB GUI環(huán)境下,設(shè)計了隨鉆自適應(yīng)PID控制系統(tǒng)GUI界面,可...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1液壓盤剎裝置實物圖

第二章石油鉆機液壓盤剎系統(tǒng)建模與仿真7具進行提升和下放；橫向運動指通過動力機組帶動鉆桿上的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動鉆桿進行水平旋轉(zhuǎn)，進而帶動井底鉆具旋轉(zhuǎn)破碎地質(zhì)地層，保證鉆頭持續(xù)向下鉆進[18]。輔助鉆井部分作為鉆機中不可缺少的一部分配合鉆進部分工作從而達到更好的鉆進效果。2.2鉆機液壓盤剎系統(tǒng)....

圖2-2盤式剎車自動送鉆裝置的控制原理圖

第二章石油鉆機液壓盤剎系統(tǒng)建模與仿真7具進行提升和下放；橫向運動指通過動力機組帶動鉆桿上的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動鉆桿進行水平旋轉(zhuǎn)，進而帶動井底鉆具旋轉(zhuǎn)破碎地質(zhì)地層，保證鉆頭持續(xù)向下鉆進[18]。輔助鉆井部分作為鉆機中不可缺少的一部分配合鉆進部分工作從而達到更好的鉆進效果。2.2鉆機液壓盤剎系統(tǒng)....

圖2-3自動送鉆裝置原理圖

換時壓力不匹配會使鉆壓突變，影響控制系統(tǒng)的控制性能，甚至引發(fā)鉆井事故[23]。(3)PID參數(shù)確定過程難度大。確定PID控制器比例系數(shù)Kp、積分時間常數(shù)Ki、微分時間常數(shù)Kd過程比較困難，只能憑經(jīng)驗反復(fù)試湊，而且一旦確定，即為常數(shù)，不符合鉆井過程復(fù)雜多變的特點。針對此問題，鉆井過....

圖2-4系統(tǒng)受力分析示意圖

第二章石油鉆機液壓盤剎系統(tǒng)建模與仿真92.2.2恒鉆壓自動送鉆原理鉆機在鉆進的過程中，凈懸重為鉆壓和懸重之和，并且在單根鉆進的過程中凈懸重保持不變。因為鉆壓不能直接測量，所以在送鉆過程中，實際是通過控制懸重進而實現(xiàn)恒壓送鉆。傳統(tǒng)送鉆過程中，司鉆工人通過操控鉆機剎把手實現(xiàn)手動送鉆。....

本文編號：3942948