Boost型转矩控制器的稳定控制技术研究

调制式旋转导向钻井工具通过调节涡轮电机的输出转矩来实现导向控制,斩波式转矩控制器有较大的电流谐波,会产生较大的脉动转矩和较强的电磁干扰,功率因数和转换效率低。针对斩波控制器的不足,提出一种Boost型转矩控制电路。介绍了这种控制器的工作原理,从而建立了控制电路的数学模型。通过分析控制系统的稳定性以及不稳定状态的混沌分岔行为特征,给出混沌控制策略,并详细研究了分别采用参数正弦微扰共振和参数线性斜坡微扰共振方法时电路的控制特征及效果。台架模拟试验表明,选用参数线性斜坡微扰法可保证电路稳定可靠地工作,达到抑制脉动转矩、提高功率因数和转换效率的目的。     

导向钻井稳定控制平台的反馈线性化控制

旋转导向钻井的稳定控制平台单纯采用PID控制时,控制性能与工具面角度的给定值有关。在某些角度下,平台会产生振荡旋转现象,无法实现工具面角度的稳定,使导向工具失去导向控制功能。分析表明,导致这种现象的主要原因是系统存在非线性偏心作用力矩,该力矩与工具面角度成正弦函数关系。基于反馈线性化原理,提出了平台系统的输出反馈线性化控制方法,消除了非线性因素的影响,实现了线性的闭环系统。仿真表明该方法可实现平台系统在钻井过程强扰动作用条件下的任意角度位置稳定控制。针对非线性偏心作用力矩不可直接测量问题,提出了一种基于系统运动姿态测量的偏心作用力矩在线估计方法,可有效减小估计误差所导致的控制性能劣化,并给出了一个在线估计的应用实例。水力驱动条件下的控制测试验证了基于偏心作用力矩在线估计的反馈线性化控制方法的有效性。     

基于VB的旋转导向钻井试验数据处理系统的设计

以单片机为核心的井下自动导向钻井工具,需要对存储数据进行读出和分析,掌握控制过程。该系统用VB编程语言和Execl软件设计了试验数据处理环节,实现数据读取、转换功能,生成报表和图表,提高了钻井工具的开发效率,取得了满意的效果。     

调制式旋转导向钻井工具稳定平台控制机构研究

深入研究了调制式旋转导向钻井工具中的稳定平台控制机构的结构原理和控制原理。介绍和分析了一种用井下涡轮发电机作为力矩发生器,通过调节其电磁力矩的方法来实现稳定平台控制的方法。在推导控制对象数学模型的基础上对控制系统进行了相应的计算机仿真,仿真结果表明了该控制方案的可行性和有效性。     

基于压缩感知的X射线螺旋焊管焊缝缺陷检测

应用压缩感知技术对X射线石油螺旋焊管焊缝缺陷进行识别.先对现场取得的焊管图像进行处理,截取出图像中的缺陷和噪声部分,在其中挑选出典型的缺陷和噪声作为研究样本.然后根据压缩感知技术训练出缺陷和噪声样本图像的冗余字典,通过该冗余字典求出待检测缺陷和噪声图像的稀疏表示.最后根据压缩感知图像识别原理进行待测图像的类型识别,得到待检测图像的缺陷和噪声识别率,也就是缺陷检测的灵敏度和特异度.检测结果表明,该方法更具有满足工程要求的高缺陷识别灵敏度和特异度.     

导向钻井下行指令传输的井下接收装置研究

在变钻井液排量三降三升脉冲传输方式下,利用井下涡轮电机实现对下行传输指令的接收.简述了变钻井液排量三降三升编码传输的方案,构建了五位脉宽指令编码方式.针对井下特殊环境,提出了井下检测接收装置设计要求,给出了井下涡轮电机的内部结构及工作原理,设计完成了与井下涡轮电机配套的检测电路.通过水力驱动实验,研究了钻井液排量与电机输出电压之间的动态关系,实现了对三降三升下传指令的地面模拟实验及井下接收测试试验.实验结果表明井下涡轮电机的检测电压与钻井液排量呈线性关系,采用井下涡轮电机作为井下接收装置可以准确再现地面发送的下传编码指令,测试证明该井下接收装置是可靠且可行的.     

基于多层Hopfield神经网络的X射线焊缝气泡检测

提出利用Hopfield神经网络来分割X射线焊缝图像以判断焊缝是否存在气泡,将焊缝图像的分割问题转化为一个优化问题进行处理.针对焊缝图像噪声大、气泡出现位置随机的特点,构造Hopfield神经网络的能量函数.通过试验计算,确定能量函数系数的选取原则.在此基础上,提出基于神经网络的X射线焊缝图像分割算法,算法结合中值滤波和神经网络以便有效地去除噪声和检测气泡.对某实际生产线的焊缝图像进行处理的结果表明,中值滤波结合多层Hopfield神经网络可以准确地检测到焊缝中的气泡.     

埋弧焊焊缝CCD跟踪系统研制

快速而准确地寻找到焊缝中心的位置是实时焊缝跟踪系统要解决的首要问题,文中提出一种基于视觉传感器CCD的焊缝跟踪系统.通过对焊缝图像的分析发现,焊缝图像具有较为明显的统计特征,即坡口的平均灰度较其它位置的平均灰度要大.基于这一统计特征,给出一种新的确定焊缝中心的快速算法.该算法根据像素点的灰度值对其进行排序,并以此为依据来确定焊缝边缘及焊缝中心.该算法无需进行滤波处理、对光源无特殊要求且鲁棒性强.现场实际计算表明所提算法准确可靠,适合于现场应用.     

Vcard数据的动态字段解析和存储方案的实现

针对Vcard文件的数据解析出来存放到单板中存在的问题,提出了一种动态字段解析和存储方案.该方案采用在SDK层对Vcard字符流进行解析,并转换成Vcard对象模型,动态拆分成AT命令并分段下发给单板的方法.通过建立Vcard 对象模型以及AT命令的扩展,在不改变单板存储结构以及存储方式的基础上,无需实现对象交换(Ob...     

PCI-9812高速数据采集板及其应用

介绍了基于PCI总线的高速数据采集板PCI-9812及其软件硬件特征，讨论和分析了用户在使用时应注意的几个主要问题。最后通过一个简单例子介绍了软件开发工具PCIS-DASK库函数的基本应用。