全電式水下閘閥執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動器的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、全電式水下生產(chǎn)系統(tǒng)是現(xiàn)在水下油氣生產(chǎn)的最佳解決方案之一。作為全電式水下生產(chǎn)系統(tǒng)的重要工作部件，全電式水下閥門執(zhí)行機構(gòu)的性能和可靠性直接影響水下生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。本文的主要工作是完成全電式水下閥門執(zhí)行機構(gòu)的控制系統(tǒng)及驅(qū)動裝置的總體設(shè)計；計算水下閥門執(zhí)行機構(gòu)的部分工程參數(shù)并在此基礎(chǔ)上，提出多電機冗余執(zhí)行機構(gòu)的控制方法并對水下閘閥執(zhí)行機構(gòu)進行基于虛擬樣機的仿真。
　　首先，在現(xiàn)有的電液系統(tǒng)水下生產(chǎn)系統(tǒng)以及電液復(fù)合式閥門執(zhí)行器的基礎(chǔ)上，

2、深入研究全電式水下控制系統(tǒng)的整體控制方案；討論全電式閥門執(zhí)行機構(gòu)的電機驅(qū)動方式。完成全電式水下控制系統(tǒng)的電氣方案和機械結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計。
　　然后，在完成全電式水下閥門執(zhí)行機構(gòu)總體方案的基礎(chǔ)上，建立水下閥門執(zhí)行機構(gòu)的虛擬樣機。計算水下閘閥執(zhí)行機構(gòu)的工作載荷；使用Matlab提供的Fmincon模塊對基于并聯(lián)圓柱彈簧組的失效-安全裝置進行優(yōu)化；為了簡化虛擬樣機的建模，基于UG提供的UG/OPEN API建立閥門執(zhí)行機構(gòu)齒輪傳動的參數(shù)化

3、模型；將模型導(dǎo)入Adams軟件，建立帶有Simulink接口的Adams虛擬樣機模型，以便進行聯(lián)合仿真時直接調(diào)用。
　　再者，研究水下閥門執(zhí)行機構(gòu)的具體控制算法：研究作為閥門執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動電機的永磁同步電機的矢量控制技術(shù)；設(shè)計基于雙電機偏差耦合結(jié)構(gòu)的模糊PID多電機同步驅(qū)動器；用時間誤差絕對積分指標(biāo)（ITAE）對模糊PID控制器的參數(shù)進行評估，并用遺傳算法對參數(shù)進行優(yōu)化；使用置信度標(biāo)量對遺傳算法的計算過程進行優(yōu)化，提高計算效率。