旋转导向钻井工具试验台主轴驱动液压系统的稳定性

发布时间：2023-10-06 18:28

　　旋转导向钻井工具试验台的研究与应用对旋转导向钻井工具的研制和开发具有重要意义。为实现旋转导向钻井工具试验台主轴的精确稳定旋转,设计了一种试验台主轴驱动液压系统。根据液压系统工作原理建立了该系统的数学模型,得到了输入电压与液压马达输出转速之间的传递函数;利用Routh判据和Bode图判定该系统不稳定,当给系统加入动压反馈回路适当增加系统阻尼后,系统达到了稳定性要求;通过MATLAB/Simulink对该系统进行了仿真分析,分析结果表明:该系统在比例积分微分(PID)控制下,当无负载干扰时,试验台主轴转速能被精确控制;当对系统加入0～1 500 N·m的随机负载干扰时,该系统也能快速达到稳定状态。可见该系统的控制精度达到了试验台主轴稳定旋转的设计要求,可以作为试验台主轴驱动液压系统的指导参数。

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【文章目录】：
1 旋转导向钻井工具试验台工作原理
    1.1 试验台工作原理
    1.2 试验台主轴驱动液压系统工作原理
2 试验台主轴驱动液压系统建模
    2.1 放大器与比例阀建模
    2.2 阀控液压缸系统建模
    2.3 泵控液压马达系统建模
    2.4 转速传感器数学模型
    2.5 试验台主轴驱动液压系统的数学模型
3 液压系统MATLAB/Simulink仿真分析
    3.1 系统的稳定性分析
    3.2 系统的动态特性分析
        3.2.1 负载为0时时域分析
        3.2.2 负载干扰对系统的影响
4 结论



本文编号：3852237