动态指向式旋转导向钻井系统的控制方法研究

发布时间：2019-05-08 06:15

【摘要】：近年来油气田勘探开发的难度越来越大,对钻井工程技术水平要求越来越高。动态指向式旋转导向钻井是高精度导向钻井技术的代表,在井眼轨迹以及控制精度方面有明显的优点。本文针对动态指向式旋转导向钻井工具模型,开展旋转导向控制系统的研究工作,寻找更加精确地控制永磁同步电机的控制方案。本文研究工作如下:1、综述旋转导向钻井工具的控制系统,研究导向机构的工作原理,重点研究永磁同步电机的控制方法,为永磁同步电机的精确控制打好基础。2、介绍永磁同步电机的特点,分析永磁同步电机的控制方法,学习永磁同步电机的矢量控制方法,建立永磁同步电机的空间矢量控制模型。3、学习模型参考自适应控制电机的理论,运用李雅普诺夫稳定性理论,波波夫超稳定性理论,实现模型参考自适应控制永磁同步电机,在此基础上优化控制,以达到精确控制的目的。针对定子电阻随温度和频率等因素变化的特点,设计了消除定子电阻变化干扰的新型控制方案。4、利用MATLAB/Simulink实现永磁同步电机电机模型的模型参考自适应控制仿真,并对上述三种方法的仿真结果进行对比分析。
[Abstract]:In recent years, the exploration and development of oil and gas fields are becoming more and more difficult, and the drilling engineering level is more and more demanding. Dynamic directional rotary steering drilling is the representative of high precision steering drilling technology. It has obvious advantages in hole trajectory and control accuracy. In this paper, aiming at the model of dynamic directional rotary steering drilling tool, the research work of rotating steering control system is carried out to find a more accurate control scheme of permanent magnet synchronous motor (PMSM). The research work of this paper is as follows: 1. The control system of rotary steering drilling tool is summarized, the working principle of steering mechanism is studied, and the control method of permanent magnet synchronous motor is mainly studied, which lays a good foundation for the precise control of permanent magnet synchronous motor. The characteristics of permanent magnet synchronous motor are introduced, the control method of permanent magnet synchronous motor is analyzed, the vector control method of permanent magnet synchronous motor is studied, and the space vector control model of permanent magnet synchronous motor is established. Learning the theory of model reference adaptive control motor, applying Lyapunov stability theory and Popov super stability theory, the model reference adaptive control of permanent magnet synchronous motor is realized. In order to achieve the purpose of precise control. In view of the characteristics of stator resistance varying with temperature and frequency, a new control scheme is designed to eliminate the interference of stator resistance variation. 4, the model reference adaptive control simulation of permanent magnet synchronous motor model is realized by using MATLAB/Simulink. The simulation results of the above three methods are compared and analyzed.
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE928;TP273

【参考文献】

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本文编号：2471681