多模式协同自动送钻控制方法研究

本文介绍了石油钻机自动送钻系统几种控制模式的基本概念和控制原理,并对使用单模式自动送钻时其它相关钻井参数的保护方案,以及多模式协同自动送钻的控制方法进行了深入的研究.根据钻井工艺要求,结合在钻井现场调试过程中遇到的问题和现场经验,在分析使用单模式自动送钻时对其它工艺参数的保护限制方案的基础上,最终提出了多模式协同自动送...     

基于S7—300 PLC的自动送钻模拟系统

本文是在石油天然气装备教育部重点实验室建设项目基础上设计了一套基于S7—300 PLC的自动送钻模拟系统对真实钻井过程进行模拟,模拟系统通过液压缸内液体压力变化来进行钻压模拟,以工控机为上位机PLC为下位机,以S7-300 PLC为控制系统的核心,设计PROFIBUS_DP网络控制方案。通过变频器MM440对交流电机的控制完成对液压系统供油速度和滚筒送绳速度的控制最终实现钻压控制,达到模拟自动送钻过程的目的。为提高教学质量和科学研究提供了基础平台。     

UniMAT PLC在套脚机控制系统上的应用

本文主要介绍了自动套脚机的工作原理和控制系统。自动套脚机控制系统由UniMAT PLC系统和触摸屏及其他低压电压元件组成。     

煤钻屑瓦斯解吸指标Δh_2自动测定系统设计

针对当前实验室内测定不同瓦斯吸附压力条件下的煤钻屑瓦斯解吸指标值Δh_2的过程存在步骤繁琐、自动化程度低、人为干扰因素较多的问题,设计了一种基于单片机控制的高精度煤钻屑瓦斯解吸指标Δh_2自动测定系统。该系统以Atmega16单片机为核心,以USART_HMI触摸屏为系统指令输入及显示输出装置。单片机通过识别触摸屏发送的指令对各种传感器、继电器、电磁阀进行操作,完成煤样的自动脱气、吸附、卸压、测定等过程,最终测得煤钻屑在不同瓦斯吸附压力条件下的解吸指标Δh_2值。测试结果表明,与现有煤钻屑瓦斯解吸仪相比,该自动测定系统相对误差控制在5%以内,具有良好的实用性和较好的数据准确性。     

飞机全电刹车控制系统CPLD控制

研究了全电刹车系统的整体组成结构、控制方案和系统硬软件设计等问题;在详细分析飞机刹车系统的工作原理和交流伺服技术的基础上,采用稀土永磁无刷方波直流电动机作为驱动部件,飞机期望滑移率控制和电机转速、电流控制的三环控制方式;以先进的数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)为核心,完成了数字式刹车控制器的硬件设计;该系统经过原理性实验,证明系统工作协调、稳定、可靠,实现了全电刹车系统的基本控制功能.     

基于PSO的钻机快速自适应PID控制

针对传统液压盘刹钻机PID控制系统响应速度慢、稳态误差大、参数整定周期长,以及无法满足随钻遇地层变化实时参数优选的不足,以恒钻压自动送钻为研究对象,构建了液压盘刹钻机控制模型,设计了粒子群算法(PSO)优选钻机PID控制参数,并实现在Simulink环境下自动调用优选出的PID参数,提高了钻机控制参数的快速、自适应整定...     

基于三维复合冲击的延长气田钻井钻进参数自动控制技术

在钻井过程中受到多方面参数的影响，导致钻机钻速波动，为此提出三维复合冲击下延长气田钻井钻进参数自动控制技术。根据气田地层对钻压的敏感程度选择钻头，计算钻头的扭矩变化、轴承的磨损速度以及钻头磨损系数，利用PID控制算法，获得泥浆的消耗量参数、孔深参数、钻压参数、漏水状态参数、烧钻参数以及岩层的软硬变化参数所对应的电流和电压信号，得到标准的参数数据，自动调整钻速、遇到岩石层增大扭矩、降低钻压以及确认钻井的方向，实现自动控制技术。实验证明技术可有效降低钻速的大幅度波动，提升工作效率。     

打叶复烤予压打包生产线分布式测控系统

作者研制的打叶复烤予压打包生产线分布式测控系统成功地实现了烟包重量高精度检测，予压，复称和打包各环节生产节拍的自动控制，本文介绍了该系统的组成和工作原理，阐述了作为人机的称重装置中主要的接口电路和实现多要通信所采用的方法。     

基于SpringBoot框架的钻前管理系统的设计与实现

为了提升钻前工作的质量与效率,需要优化管理方式与管理系统,基于此设计并实现了一个基于SpringBoot框架的钻前管理系统。该系统采用3层构架开发,分别为数据存储层、业务逻辑层和表示层。在钻前管理效率优化方面,采用关键路径算法,优化钻前管理的业务流程,缩短工作周期,提高业务管理效率。经过实际的运行和测试,该系统满足了钻前智能化管理工作的要求,并有效解决了用户的痛点。     

飞机刹车半物理仿真系统实时软件设计

从飞机刹车半物理仿真系统的实时性要求出发,提出了以实时操作系统RT-Linux为平台开发该系统实时软件的设计方案;介绍了飞机刹车半物理仿真系统的组成原理及其系统软件开发平台,并详细给出了实时软件的结构,RT-Linux的内核分析以及实时代码的生成过程;该系统可以实现飞机在各类环境下起飞和着陆的模拟实验,为飞机刹车系统的设计、改进以及其参数的优化提供了可靠的试验依据。     

饲料环模机械加工钻床的自控系统设计

为了提高饲料环模的机械加工效率,降低生产成本,设计了一种基于AVR单片机的饲料环模机械加工钻床的自动控制系统。实验结果表明,该系统能够自动进刀,自动排屑,自动分度;进刀时以设定进刀速度恒速进刀;分度控制全部由程序完成,故障率低、分度重复精度高;具有自动修正功能,可对任意孔数的饲料环模进行精确分度钻孔加工;可重复进行定位、阶梯孔、通孔、扩孔、铰孔等加工工序,使用极为方便。     

汽车紧急制动控制模型及其安全性分析与研究

主要研究汽车紧急制动控制及其安全性,在对紧急制动工作过程进行分析的基础上,通过结合Carsim和Simulink软件完成了紧急制动控制。根据两车间的安全行驶距离,采用的模糊控制策略,其输入变量为两车间距及相对速度、输出变量为主缸制动压力。对该制动系统进行仿真实验结果表明,系统的模糊控制策略在制动过程中能有效实现,同时,显著提升了车辆的安全性和乘坐舒适性。     

基于三参数威布尔分布的自动调整臂服役可靠性研究

作为汽车制动系统关键部件的自动调整臂,其服役可靠性关系到汽车行驶的安全;通过疲劳试验分析自动调整臂零部件失效的可能性,试验结果表明:矩形压簧及螺旋压缩弹簧是影响自动调整臂失效的关键部分;利用MATLAB分析试验数据,可知自动调整臂疲劳寿命服从三参数的威布尔分布,文中结合竞争性故障模型对自动调整臂的服役可靠性进行分析,基于该模型采用最小二乘法及最大相关系数法对试验中的寿命数据进行参数估计；实例分析表明,该法的原理简单,方便实用,结合竞争性故障模型的威布尔分布能准确真实地反映自动调整臂疲劳试验数据的统计特性,具有较好的工程应用价值。     

A Sensorless State Estimation for A Safety-Oriented Cyber-Physical System in Urban Driving: Deep Learning Approach

In today’s modern electric vehicles, enhancing the safety-critical cyber-physical system (CPS)’s performance is necessary for the safe maneuverability of the vehicle. As a typical CPS, the braking system is crucial for the vehicle design and safe control. However, precise state estimation of the brake pressure is desired to perform safe driving with a high degree of autonomy. In this paper, a sensorless state estimation technique of the vehicle’s brake pressure is developed using a deep-learning approach. A deep neural network (DNN) is structured and trained using deep-learning training techniques, such as, dropout and rectified units. These techniques are utilized to obtain more accurate model for brake pressure state estimation applications. The proposed model is trained using real experimental training data which were collected via conducting real vehicle testing. The vehicle was attached to a chassis dynamometer while the brake pressure data were collected under random driving cycles. Based on these experimental data, the DNN is trained and the performance of the proposed state estimation approach is validated accordingly. The results demonstrate high-accuracy brake pressure state estimation with RMSE of 0.048 MPa.      

基于地铁制动系统的测试装置研究与开发

详细分析了地铁车辆电空制动系统的工作原理,提出了基于地铁制动系统的测试装置的设计方案。通过硬件设计及上、下位机软件程序设计,实现了对制动电子控制装置性能的检测。制动测试装置输出控制信号给工控机,接收信号处理单元采集的外部待测试设备脉冲信号。运行在工控机的上位机软件,负责人机交互。根据测试规程要求,对制动电子控制装置进行一系列自动测试,对测试结果评判后生成测试记录文件,成功实现对列车制动系统性能的现场测试。结果表明,该装置准确、可靠,具有重要的应用价值。     

一种制动机气缸压力控制方法

为实现对具有非线性、时变和滞后等特性的机车制动系统的制动气缸的精确控制,提出一种气缸压力控制方法;该方法利用模糊控制领域的T-S模糊建模方法对容积室压力控制进行精确建模,通过BP算法学习得到系统的参数,利用模糊C平均聚类方法初始化模型的前件参数,采用带遗忘因子的递推最小二乘法在线修正模型的后件参数;得到系统精确的模型后再运用预测控制领域中基于模型的广义预测控制算法,实现对制动机气缸压力的精确控制;实际应用结果表明,该方法具有控制响应速度快、超调量小、自适应能力强、控制稳定等优点。     

电液制动系统液压力控制

电液制动系统(electro-hydraulic brake system,EHB)作为未来制动系统发展的重要方向,已受到广泛关注.本文基于一套自主设计的集成式电液制动系统(integrated electro-hydraulic brake system,I–EHB)系统进行研究,为确保其压力控制动态响应及精度,克服工作中存在的延迟及能量损失,设计了两种液压力控制方法,分别是基于田口方法优化的自适应PID控制和基于滑模变结构的补偿控制,并搭建台架对两种控制方法进行测试.通过对两种控制方法下系统响应的比较分析,发现滑模变结构补偿控制效果较好,系统响应快、稳态误差小、鲁棒性好,尤其在系统常用的低频及中高压阶段控制表现突出,验证了该方法的正确性和有效性,并为进一步探索提出了方向.     

无人机电控刹车阀指令响应测试系统设计

为测试无人机电控刹车阀指令响应性能,定位其输出的刹车压力与期望值间差异来源,设计了一套测试系统.根据机载应用场景搭建了硬件测试环境,开发了控制程序和相关模型.通过计算并比较刹车压力的期望值、反馈值及输出值,最终实现定位误差来源.选取两套电控刹车阀进行试验,结果表明,设计的测试系统运行稳定,准确给出了被测电控刹车阀的指令响应性能,快速定位了刹车压力误差来源.提高了无人机刹车系统排故效率,具有应用推广价值.     

列车空气制动机测试类型自动辨识方法研究

列车空气制动机测试系统工作时记录大量的测试数据,测试数据的自动分析可提高试验系统测试效率,拓展测试模式。针对列车制动机测试数据的特点,提出了基于格拉姆角场(GAF)图像编码与卷积神经网络(CNN)相结合的列车制动测试类型辨识方法。可对制动测试采集的时序气压数据编码重构,扩展为二维网格图像数据,由CNN主干网络实现图像特征信息的自动提取,进而设计分类器进行列车制动测试类型辨识分类。基于现场数据的分析结果表明,所提出的GAF-CNN模型对制动机测试类型识别的辨识率可达到98%以上,可应用于现场测试系统。另外,测试表明使用求和(Summation)计算的GASF比差分(Difference)计算的格拉姆角差域(GADF)辨识率更高。