旋转导向钻井系统稳定平台变结构控制研究

doi:10.7623/syxb200703025

石油学报 ›› 2007, Vol. 28 ›› Issue (3): 120-123.DOI: 10.7623/syxb200703025

旋转导向钻井系统稳定平台变结构控制研究

崔琪琳¹, 张绍槐², 刘于祥¹

1. 西安石油大学电子工程学院, 陕西西安, 710065;
2. 西安石油大学石油工程学院, 陕西西安, 710065

收稿日期:2006-02-24 修回日期:2006-11-06 出版日期:2007-05-25 发布日期:2010-05-21
作者简介:崔琪琳,男,1956年4月生,1981年毕业于陕西师范大学,现为西安石油大学电子工程学院高级实验师,主要从事油气传输与自动化装置的研究与开发.E-mail:qlcui@xsyu.edu.cn
基金资助:
国家高技术研究发展计划(863)项目(2003AA602013)"旋转导向钻井系统关键技术研究"和中国石油化工集团公司重大科技攻关项目(JP01005)联合资助.

Study on controlling system for variable structure of stabilized platform in rotary steering drilling system

Cui Qilin¹, Zhang Shaohuai², Liu Yuxiang¹

1. College of Electronic Engineering, Xi'an Shiyou University, Xi'an 710065, China;
2. College of Petroleum Engineering, Xi'an Shiyou University, Xi'an 710065, China

Received:2006-02-24 Revised:2006-11-06 Online:2007-05-25 Published:2010-05-21

摘要/Abstract

摘要： 通过构建旋转导向钻井系统稳定平台的数学模型和分析稳定平台的工作环境,提出了稳定平台变结构控制方案.验证了稳定平台控制系统对于变结构控制的不变性条件,构造了滑动模态.采用指数趋近率和柔化符号函数法,设计了大幅度削减振颤的控制律.对设计出的变结构控制系统进行了计算机仿真和地面模拟试验,结果表明,该控制算法鲁棒性强,控制精度比较高,跟踪速度快,具有良好的控制效果.

关键词: 旋转导向钻井系统, 稳定平台, 滑动模态, 变结构控制算法, 计算机仿真, 地面模拟试验

Abstract: According to the mathematical model and the working environment of the stabilized platform,the variable structure control scheme was advisable to the control system of the stabilized platform in the rotary steering drilling system.The invariant conditions of the stabilized platform control system for variable structure control were verified and a sliding mode was constructed.The control law that is able to reduce effectively chattering was designed using the exponential reaching law and soften sign function law.The simulations and experiments show that the control algorithm has good quality of robustness,high accuracy control result and rapid following velocity.The remarkable controlling effects can be gotten by this controlling system.

Key words: rotary steering drilling system, stabilized platform, sliding mode, variable structure control algorithm, computer simulation, surface simulation test

中图分类号:

TE821

崔琪琳, 张绍槐, 刘于祥. 旋转导向钻井系统稳定平台变结构控制研究[J]. 石油学报, 2007, 28(3): 120-123.

Cui Qilin, Zhang Shaohuai, Liu Yuxiang, . Study on controlling system for variable structure of stabilized platform in rotary steering drilling system[J]. Editorial office of ACTA PETROLEI SINICA, 2007, 28(3): 120-123.

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旋转导向钻井系统稳定平台变结构控制研究

Study on controlling system for variable structure of stabilized platform in rotary steering drilling system

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