旋转导向钻井工具稳定平台模糊滑模控制研究

关于稳定平台是旋转导向钻井工具的重要环节.针对稳定平台存在的摩擦问题带来的不确定性,为提高平台系统的控制精度和稳定性,提出利用模糊控制理论与滑模变结构控制相结合的稳定平台控制系统.通过建立带摩擦的稳定平台模型,设计出变结构控制器和自适应模糊系统逐步逼近等效控制,并对切换项进行模糊逼近,以平滑不连续控制.仿真结果表明方法既保证了控制系统对外界扰动和参数不确定性具有较好的鲁棒性,也实现了较高的稳定平台姿态控制精度,使闭环系统具有良好的动态性能.     

旋转导向钻井惯导平台动力学分析与运动研究

将受到井下复杂扰动力矩作用的惯导伺服平台稳定控制在某一特定方位角度,是推靠式全旋转导向钻井系统实现准确导向的关键,但该平台对作用力矩非常敏感,小的扰动即可使其振荡失稳甚至单向旋转。通过对平台主要作用力矩的分析,建立一个考虑摩擦、水力冲击、质量分布偏心、安装误差偏心和涡轮电动机电磁作用等作用力矩的非线性动力学模型。基于该模型,仿真分析平台在无扰动和复杂扰动下的运动,得出了平台结构和扰动作用参数对平台运动影响的一般规律,水力驱动下的力矩测试试验验证了动力学分析的合理性。这些工作为改进系统机械设计和平台控制方法研究奠定了基础。     

压裂酸化仪数据采集系统的研制与开发

油层压裂、酸化是改造油层的有效方法 ,是油、水井增产、增注的有效措施。随着石油工业的发展 ,油层压裂、酸化工艺技术已广泛应用于油田勘探和开发中 ,对压裂、酸化过程中的各项数据的采集也显得更加重要。1 数据采集系统设计1 1　仪表车计量方法仪表车包括计量压力、流量、累计流量及测定混砂比等自动化仪表装置 ,所需采集的数据主要有全部压裂车的排量、堆砂量、油压和套压等。其中的堆砂量是指压裂车向井中注入混砂的量 ;油压是指压裂车向井中注入压裂液时的压力 ;套压是指套管与输油管之间的压力。1 1 1　压力表利用远传抗震压力表测井…     

基于改进YOLOv3算法的车辆目标检测

为有效解决车辆目标检测算法参数量大、计算成本高等问题,提出一种改进YOLOv3算法。利用深度可分离卷积和注意力机制重新设计主干特征提取网络结构,通过增大神经网络深度、拓宽特征提取层数实现更高层语义信息的提取,可获得更精细特征,减少模型参数量和计算量;引入CIOU回归优化损失函数,量化预测框与真实框中心点距离、重叠面积、尺度以及长宽比等评测指标,解决均方误差(MSE)损失优化方向不一致的问题,使目标框回归更加稳定。实验结果表明,该算法参数量为19.56M,比YOLOv3算法降低了近67%,同时平均精度均值(m AP)提高了3.68%,每秒帧数(FPS)提高了8帧,为车辆目标检测提供了容易部署在移动端的轻量级网络。     

LT1468低噪声低失真运算放大器及其应用

LT1468是Analogue Linear Technology公司最新设计的单个可折叠式共基共射型运算放大器.利用LT1468可以克服其它类型放大器带宽窄、转换速率低和建立时间长等缺陷.LT1468运算放大器可应用于16位系统,且能有效抑制滤波器和仪器本身精度所带来的失真.     

旋转导向钻井系统下行通讯接收功能的开发

在旋转导向钻井系统中,导向控制命令是由地面监控装置通过系统的下行通讯通道向井下导向工具发送。用钻井液负脉冲的方式传输下传信号,采取了三降三升为主要特点的命令字脉宽编码方式。地面命令发送装置将指令转换成一定脉宽的钻井液排量变化,用5位指令码表示相应的导向力级别和工具面角。在井下导向工具中设计了下行通讯接收装置。由装置的数据采集部分检测反映钻井液脉冲变化的井下泥浆电机的输出电压或频率,经数据处理和解释,以信号阈值判断和脉宽识别为核心,由5个指令码的脉冲宽度时间和顺序计算得到正确的下传导向命令字。为了提高下行信号传输的可靠性和抗干扰能力,在接收装置的硬件和软件中采用了相应的措施。试验结果证明了这种下行通讯方案的可行性。     

旋转导向钻井稳定平台串级模糊控制方法研究

通过对旋转导向钻井稳定平台控制原理的深入研究,提出了采用串级模糊算法对稳定平台控制的方法。并设计出二维模糊控制器,确定了模糊变量的隶属度函数及控制规则,且利用MATLAB软件进行了仿真研究,仿真试验表明稳定平台串级模糊控制对钻井参数在较大范围内变化以及负载扰动对平台的影响,具有良好的稳定性、自适应性、鲁棒性且抗干扰能力强。     

旋转导向钻井稳定平台前馈模糊算法研究

稳定平台控制系统是调制式旋转导向钻井系统的关键,提出采用前馈模糊算法实现对稳定平台的控制,设计的二维模糊控制器可确定模糊变量的隶属度函数及控制规则,并利用MATLAB软件进行仿真.仿真试验表明稳定平台前馈模糊控制系统在钻井参数较大范围内变化,参数扰动及负载扰动都具有良好的稳定性、自适应性、鲁棒性和抗干扰能力.     

井下接收信号的改进分层阈值降噪方法

针对旋转导向钻井中井下接收信号的噪声干扰问题,提出一种在分层阈值基础上改进阈值函数的消噪方法。分层阈值地改进保证了小波系数经阈值作用后的平滑过渡,克服了传统阈值函数带来的恒定偏差,同时具有很强的灵活性。选取不同小波进行了多尺度分解与重构实验,得到Sym6小波基降噪结果最好,失真最小。采用全局阈值、分层阈值和改进分层阈值等不同降噪算法对井下接收信号实现了降噪处理,同时特别研究了小波分解层数对降噪效果的影响,对比分析了降噪后的信噪比、均方根误差和相关系数。实验结果表明,采用Sym6小波4层改进的分层阈值法取得了最佳的降噪效果。