基于电液比例技术的恒速度数字控制器设计

石油测井新型绞车采用电液比例阀调节绞车滚筒的角速度。测井过程中,滚筒工作半径不断变化,电缆的线速度也不断变化。为保证恒速测井,要求不断进行人工调整,工作强度大,速度输出一致性差。对绞车的工作特性进行分析,采用大林算法,设计了一种恒速度数字控制器,给出了控制模型和数学公式。所设计的数字控制系统的速度稳定性满足测井工作需要,降低了劳动强度,是一种具有较高性价比的应用方案。     

基于saber的PFC Boost变换器仿真研究和实验验证

Boost变换器的开环传递函数有一个位于右半平面的零点,使得使用单一的反馈电压环难以同时保证系统在受到某种扰动作用时,既有很好的动态品质又不致造成系统失稳。平均电流控制模式是提高Boost变换器稳定性和动态调节特性的有效方法。分析并推导了Boost变换器的平均电流控制模型,应用saber对系统的分析和仿真,其结果证明了所建模型的正确。     

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。     

平均电流型APFC控制器的混合建模与仿真

电力电子电路的模块仿真时间长,存储量大,参数优化及修改不方便,控制原理无法直观体现。本文以一种平均电流型APFC控制器为基础,应用SABER\SKETCH工具箱,建立了闭环控制系统的仿真模型,并进行了数字仿真和对比分析。仿真结果分析表明,SABER系统的混合建模与仿真,可以在不同层面上对控制原理、过程和结果进行分析,使得控制系统性能分析和参数优化更加直观、快速。     

基于井下姿态测量的余弦函数模拟求解电路设计

用于测量井下姿态的高精度陀螺仪和三轴加速度计组合的输出信号与所需的信号存在着一定的三角函数关系,不能直接求出.根据井下姿态角的求解需要,提出一种余弦函数的求解方法,利用模拟乘法/除法器设计模拟拟合直接求解电路,分析了电路的求解误差,并结合数字仿真和数值拟合结果对电路进行了改进,通过对数值模拟结果和试验结果的对比分析,最终使得最大相对误差控制在3.5%之内,验证了电路设计的可行性.     

闭环控制系统的高精度快速测速算法

分析了高精度速度闭环测控系统中的计算时延及其对系统性能的影响,结合编码器周刻线数的特点,采用了一种新颖的简化计算方法.在保证分辨力的前提下,减少速度计算工作量,缩短计算时间,可提高采样频率,拓宽测量范围.在特种工程车的闭环速度控制系统中获得成功应用.     

新型蓄地池车辆无级调速系统

现行的蓄电池车辆大多采用直流斩波调速方式，对所用器件要求较高，而且输出谐波较大，引起的损耗也大，本文提出了一种采用新颖技术对蓄电池车辆进行无级调速的方案，使得其给电机的电流平滑，高次谐波小，由于采用自适应调整方式，输出电压连续可调，容易实现平稳起动和无级调速，是现行控制系统的替代产品。     

旋转导向钻井工具发电机电磁转矩控制及其优化

全旋转导向钻井工具的导向功能是通过调节其下涡轮发电机输出电磁转矩实现的。根据PWM斩波型控制电路模型,推导出旋转导向钻井工具涡轮发电机电磁转矩的数学表达式,通过数值计算确定了电磁转矩与控制量之间的关系,并进行了台架试验验证。从电机磁场储能角度讨论了发电机输出脉动转矩产生的内在原因及其计算方法,并在斩波型控制电路中引入有源功率因数校正技术,设计了一种可提高功率因数和电路稳定性的优化控制电路。试验测试结果表明,斩波优化控制电路消除了谐波脉动转矩,在增强电路稳定性的同时也增加了电磁转矩的调节范围。     

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。     

绞车数据采集和处理装置的改进设计

油田使用的绞车为井下电缆提供动力,同时采集运行数据,以监视和控制井下作业的进程。依照小型化和实时性的设计要求,在消化吸收引进设备基本功能的基础上,开发了一种绞车运行工况数据采集和数据处理装置。对信号预处理、外部设备和接口电路进行了改进设计,详细介绍了该装置的基本结构组成,描述了组态画面显示、参数设置和数据处理等功能,同时增加了部分实用功能。