钻机盘式刹车自动送钻的模糊控制研究

针对钻机自动送钻的控制特点和传统 PID控制存在的问题提出钻机盘式刹车自动送钻的模糊控制方案。在计算机仿真研究的基础上确定采用钟型隶属函数 ,设计了以 80 5 1单片机为核心的自动送钻模糊控制器 ,并给出了相应的运行软件框图     

探讨石油钻机中自动送钻技术的发展现状及其应用

根据笔者相关工作实践对石油钻机中自动送钻技术的发展现状及其相关应用进行了论述。首先对自动送钻技术的发展现状及前景进行了简析;然后对包括变频调速自动送钻和盘式刹车自动送钻在内的两种自动送钻技术在石油钻机中的应用进行论述;最后对自动送钻技术在钻机中的应用现状及发展趋势进行概述。     

盘式刹车单片机控制自动送钻技术

在石油钻井过程中，使用自动送钻可显著提高钻进速度、延长钻头和钻柱寿命，降低钻井成本。在PZS－1型盘式刹车自动送钻装置的基础上，用单片机控制盘式刹车实现自动送钻技术的研究，设计了一套盘式杀车单片机控制的自动送钻装置。经闭环试验表明盘式刹车单片机控制自动送钻装置克服了PZS－1型的不足，效果良好。     

石油钻机自动送钻控制系统研究

石油钻机自动送钻是钻机自动控制技术的主要发展方向之一,针对钻井过程中井况的非线性、不确定性和实时性要求,很难得到系统的精确数学模型。用基于模型的传统控制方法也就很难得到精确、稳定的控制效果。采用单神经元自适应PSD控制器实现自动送钻的智能控制,这种方法不需辨识对象的参数,只要在线检测被控对象的实际输出与期望输出,就可以形成自适应闭环控制系统。此控制器结构简单易于实现。仿真结果表明,与传统的PID控制相比,单神经元自适应PSD控制器控制的反应速度快,振荡幅度小,并且稳态误差小,效果明显。     

模糊控制器在石油钻机自动送钻系统中的应用

针对交流变频电动钻机的自动送钻系统,对钻压的模糊控制进行了研究。根据钻井司钻的操作经验,设计出适合自动送钻系统的模糊控制器,并建立了相应的模糊控制规则。通过Matlab中的Simulink模拟工具,建立了模糊控制器的模拟系统,并与常规PID进行了比较。仿真结果表明,在存在时滞的情况下,模糊控制比常规PID有更好的稳定性,响应更迅速,稳态误差更小。模糊控制器在自动送钻系统中的应用,可提高系统性能。     

基于PID控制的轮毂电机驱动钻机自动送钻系统设计

基于交流变频电机作为送钻电机完成自动送钻的现状,设计了一种轮毂式电机驱动的钻机自动送钻系统,以提高送钻电机依据传感元件反馈的各种实时送钻参数做出及时应对的能力,使得送钻电机可以及时调整自身转速并控制绞车转动完成起、下钻操作,最终达到实时平稳、匀速起下钻。根据轮毂电机特性选取了电机类型和参数,运用串并联多层次多自由度的弹簧阻尼动力学系统平衡原理建立了自动送钻系统动力学模型并求得整个系统的动力学方程,设计了一种轮毂电机对绞车的PID控制算法并通过Simulink仿真。仿真结果表明,与现有的送钻电机相比,所设计的轮毂电机能够调节绞车转速,使绞车转速更快地趋于匀速、稳定,并能根据不同情况及时响应,有利于起、送钻的控制操作。     

盘式刹车单片机控制自动送钻系统

在石油钻井的过程中,使用自动送钻可显著提高钻进进度、延长钻柱和钻头的寿命,降低钻井成本.文中提出了一套单片机控制的钻机自动送钻的方法,着重论述了安全监控原理,硬软件系统组成.采用电液数字阀取代传统的D/A转换器.     

直驱电动机自动送钻技术研究

针对钻机主电动机自动送钻过程中存在的复杂问题,结合直驱绞车的工作特点,设计了4种自动送钻控制方式。通过理论分析和现场试验之间的对比,证明试验效果和理论分析比较吻合,进一步丰富和完善了自动送钻的控制方式。     

JC40D钻井绞车改造设计

为了实现安全、优质、高效、低成本钻井,现代石油钻机在20世纪后期推广应用了顶部驱动、盘式刹车和自运送钻等新技术。主要介绍了JC40D绞车改造中的重点工作,带式刹车改为盘式刹车滚筒轴的结构设计;通过计算重新选配驱动电机,使绞车的配置更为合理;通过计算选配、增加自动送钻装置,并和绞车进行一体化设计,使绞车的结构更加紧凑;绞车架的全新设计。     

液压马达自动送钻装置的研制

 液压马达自动送钻装置是石油钻机提升系统中重要的设备之一,当绞车主动力系统发生故障时,可代替绞车主动力系统的功能进行应急操作,提升最大钻柱重量;可以根据钻进作业过程的需要,在恒钻压送钻和恒钻速送钻两种模式下进行选择,完成自动送钻设定。通过设定输出扭矩,反向拖动绞车滚筒,实现自动调整送钻速度和钻井过程安全保护,达到钻进作业过程中恒压和恒钻速目的。利用计算机控制技术与液压控制技术相结合精准控制液压马达实现高精度送钻。控制系统采用PLC编程控制,通过接收外部的连续钻压测量信号与液压马达转速检测单元的信号,实现钻井作业中的信息综合处理和送钻控制。经过油田现场17套钻机30余口井的应用表明,该装置值得推广应用。     

多重自适应PID控制的负荷自动送钻策略

针对钻机在自动送钻过程中难以克服粘滑振动的现象、钻杆与井壁摩擦力不均匀引起载荷不均衡导致控制精度下降的问题,提出一种多重自适应PID控制的负荷自动送钻策略（Load Automatic Drilling Strategy Based on Multi-adaptive PID control, MA-PID）。通过变频调速和电机扭矩调节建立耦合模型,设计闭环控制系统,并且利用MATLAB/Simulink仿真软件根据规则仿真传递函数,对传递函数进行模拟退火算法得到全局最优解,实现PID参数的自整定,最后将PLC控制技术用于PROFIBUS总线和HMI人机界面实现钻速恒定及控制绞车达到钻压恒定的智能化控制目标。实验结果表明,与传统PID控制算法比较,系统自适应能力、抗干扰能力增强,同时调整时间变短,兼具更好的鲁棒性。     

用于自动钻铆系统滑块式送钉模块设计与研究

针对工业机器人平台自动钻铆系统中自动送钉难的问题,介绍了一种能够为自动钻铆机自动逐个输送铆钉的滑块式送钉模块。铆钉在从供钉管道到吹钉管道的输送过程中存在着铆钉容易掉落、输送成功率低以及难以逐个送钉的问题,为此通过运用空间分析和受力分析等方法,结合合理的结构设计,提出了利用双顶针气缸控制铆钉的逐一释放、采用带有输钉孔的滑块将铆钉从储钉管道输送至吹钉管道,继而通过气流经吹钉管道将铆钉输送至自动钻铆机的目标位置的送钉方案,并计算得出了满足铆钉逐个输送的顶针气缸伸出长度、最小气缸供气气压等必要条件。研究结果表明,全程封闭的送钉模式提高了输送过程的可靠性和成功率,计算结果和实验结果验证了该送钉模块在自动钻铆系统的可行性。     

新型JC-50D自动送钻绞车的设计与计算

重点介绍了新型JC-50D自动送钻绞车的设计方案、结构性能特点和主要技术参数。该绞车采用两台800kW直流电机驱动,配备了自动送钻装置、PSZ75B液压盘式刹车、换档机构、润滑系统、绞车气管道及DSW70水冷电磁涡流刹车等主要部件。该绞车具有整体结构紧凑、效率高、能耗低、刚性好、性价比高、易于安装和运输等优点。     

潜孔钻机凿岩过程自动防止钻控制

根据潜孔钻机凿岩过程卡钻机理的分析，提出了利用回转压力的缓变信号无级控制推进器推进力的预防卡钻控制和利用回转压力突变信号控制推进器回退的综合自动防卡钻控制，并对其控制规则进行了理论研究。试验证明，该控制系统性能稳定，能够实现自动预防各类卡钻控制，增强了钻机对复杂岩层钻进的适应能力。     

潜孔钻机凿岩过程自动防卡钻理论与方案研究

自动防卡钻控制是潜孔钻机凿岩过程的一个关键控制技术,它直接影响机器的性能指标。本文在分析了目前已有的潜孔钻机防卡钻方案及其卡钻机理的基础上,提出了利用推进压力突然下降的信号控制推进系统回退来预防溶洞卡钻,利用回转压力的缓变信号无级控制推进系统推进力及推进速度来预防缓变卡钻和利用回转压力突变信号控制推进系统回退来预防裂隙卡钻的综合自动防卡钻控制方案,并对其控制规则进行了理论研究。本文所提出的潜孔钻机综合自动防卡钻控制系统稳定,能够实现自动预防各类卡钻控制,增强了钻机对复杂岩层钻进的适应能力。     

潜孔钻机凿岩过程自动防卡钻控制

根据潜孔钻机凿岩过程卡钻机理的分析 ,提出了利用回转压力的缓变信号无级控制推进器推进力的预防卡钻控制和利用回转压力突变信号控制推进器回退的综合自动防卡钻控制 ,并对其控制规则进行了理论研究。试验证明 ,该控制系统性能稳定 ,能够实现自动预防各类卡钻控制 ,增强了钻机对复杂岩层钻进的适应能力。     

飞机壁板自动钻铆系统应用研究

自动钻铆系统可有效地提高制孔与连接质量、疲劳寿命和飞机装配的工作效率,已在波音、空客等航空制造企业大面积使用,极大地提高了飞机产品的装配质量与效率。但国内航空制造企业在自动钻铆系统的应用过程中,存在无法分析相应钻铆误差、编程效率低等问题。以某飞机机翼壁板为对象开展关键技术的应用验证,根据设备各自由度的实际状态信息与定位理论状态信息,生成数控代码进行调姿,启动测量系统对壁板气动外形进行实时测量与反馈,达到了壁板的定位精度要求。     

数控钻削加工自动监测系统的研究

以数控钻削加工中的钻削温度和钻削力为测量对象,研究了热电偶测温和电阻应变片电桥测力方法,设计了热电偶测温装置和钻削测力仪,通过基于单片机编程的数据处理,系统可实现对数控钻削加工过程的自动监测和故障报警。     

多规格铆钉自动选送系统研究

飞机机翼壁板零件多为复杂曲面,铆接自动化的实现是提高飞机装配精度和表面质量的重要手段针对大型飞机装配过程中铆接工艺对多规格铆钉的选送需求,研究了自动送铆的相关技术,提出了一种具备铆钉自动选取、输送和压铆的多规格铆钉选送执行结构,构建了基于可编程控制器(S7-200 PLC)、触摸屏和检测元件为基础的自动送铆设备的控制系统,实现了飞机翼板类零件铆接用铆钉的自动化分选、输送,提高了铆接质量和效率。     

石油钻机绞车3种刹车系统分析

由于不同石油钻机绞车刹车系统,其优势是不一样的,所以需要对各个方面的数据进行综合性的分析,以此选择最适宜的刹车系统,提升石油钻机绞车刹车运行的性能,确保其安全性。本文立足于石油钻机绞车刹车系统的现状,简单的3种主要以及辅助刹车系统进行分析和阐述,以此为石油钻机绞车刹车系统的具体应用,提供参考。