全旋转闭环指向式导向钻井工具稳定平台控制理论研究

发布时间：2021-01-21 02:47

　　旋转导向钻井工具导向执行机构的不同导向控制方式,直接决定了钻井工具导向能力的差异性。其中,稳定平台是旋转导向钻井工具的核心,只有对稳定平台进行精准的闭环控制,才能使钻井工具在动态工作状态下,为系统提供稳定并可控的造斜方位和导向力。本文针对全旋转闭环指向式导向钻井工具的稳定平台进行了研究分析。建立了稳定平台广义控制对象的数学模型,得出其状态空间表达式及传递函数,并对其进行了能控性和能观测性分析。根据动态指向式导向钻井工具的工作原理,分析了全旋转闭环指向式导向钻井工具双偏心环偏置机构的控制方式。通过RBF神经网络自适应控制来逼近钻井系统的非线性模型,并用整体逼近和分块逼近两种方式来进行控制方式的设计,最后进行仿真分析,验证控制方法的有效性。针对RBF神经网络自适应控制所存在的问题,采用速度环与位置环相结合的控制策略,设计了一种双环积分滑模控制器,并用Lyapunov函数验证了其稳定性。对其内外偏心环在四组不同位置指令下进行轨迹追踪,证明该控制方法有较好的鲁棒性和抗干扰性。对于控制系统的抖振现象及噪声等问题,提出了一种基于自适应强跟踪卡尔曼滤波的双环积分滑模控制算法,在加入自适应卡尔曼滤波之... 

【文章来源】：西安石油大学陕西省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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本文编号：2990299