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1、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井是一種在鉆柱旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下用近鉆頭處的自動(dòng)控制裝置控制鉆頭鉆進(jìn)方向的鉆井技術(shù)。穩(wěn)定平臺(tái)是導(dǎo)向工具的核心,起著導(dǎo)向控制的關(guān)鍵作用。如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定平臺(tái)在鉆井液流量大范圍變化條件下在任意角度位置的穩(wěn)定控制,是困擾調(diào)制式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)研究的關(guān)鍵問題之一。
本文針對(duì)穩(wěn)定平臺(tái)渦輪電機(jī)力矩的控制問題,從電機(jī)的作用、結(jié)構(gòu)入手,逐一分析了電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩、控制信號(hào)、鉆井液流量、平臺(tái)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,建立符合實(shí)際情況的渦輪電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型。針對(duì)
2、鉆井液流量大范圍變化影響平臺(tái)控制性能的問題,采用仿真的方法,分析了鉆井液流量與渦輪電機(jī)作用力矩的關(guān)系,提出了鉆井液流量前饋補(bǔ)償方法;針對(duì)流量前饋補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)困難的問題,進(jìn)一步提出了渦輪電機(jī)電壓前饋補(bǔ)償方法,并按照電壓前饋—角度反饋控制方法原理,構(gòu)建了實(shí)現(xiàn)該控制的數(shù)字—模擬混合系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)電壓前饋控制的信號(hào)運(yùn)算電路。對(duì)該電路的測(cè)試表明,其信號(hào)運(yùn)算精度滿足控制要求,其溫度特性滿足井下工作環(huán)境要求。水力驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)表明,采用數(shù)字—模擬實(shí)現(xiàn)方法
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