自动送钻模拟加载实验的自适应模糊控制

自动送钻实验装置是为探索和研究自动送钻技术和控制方法而开发研制的 ,它是一个具有时变、时滞的非线性系统 .因此 ,对于系统中模拟井下钻压变化和模拟自动送钻子系统的控制至关重要 .将自适应模糊控制策略应用于加载控制 ,跟踪实际钻压实现加载 ,为钻压优化自动送钻技术的研究提供载荷条件 .实验结果表明 ,自适应模糊控制在自动送钻加载子系统中的应用是成功的 ,它具有良好的跟踪控制特性 ,控制算法亦具有通用性     

参数自适应模糊控制的自动送钻技术研究

针对传统送钻方式的不足及钻井过程复杂、数学模型难建立等特点,在简要分析交流变频自动送钻系统的工作原理和影响送钻的各因素之间关系后,提出将参数自调整模糊控制与交流变频恒钻压自动送钻相结合。通过对钻压趋势的判断,采用参数自调整模糊PI 控制,实现对送钻电机转速的控制。该算法不需要精确的数学模型,可通过自学习实时修正控制参数。试验表明：控制效果良好,在保证恒钻压的基础上,可实现稳速送钻,提高了系统调节的快速性、自适应性和鲁棒性,精度高,现场应用证实此算法控制效果优越,可实现送钻稳态精度在±0.5 t 之内,而且送钻更加平稳,控制算法亦具有通用性。     

单神经元PSD控制器在自动送钻模拟加载中的应用

自动送钻实验研究为其在现场的推广应用奠定基础 .针对钻井过程中井况的非线性、不确定性和实时性要求 ,采用单神经元 PSD控制器实现自动送钻模拟加载 .给出了自动送钻实验系统的结构和原理 ,介绍了单神经元 PSD控制器的设计 .实验结果表明 ,单神经元 PSD控制器结构简单 ,易于实现 ,效果明显优于 PID控制器 ,值得推广 .     

国内外钻机自动送钻技术发展现状

自动送钻技术以其独特优势被广泛应用在石油钻机上,经历了带刹车自动送钻技术、盘式刹车自动送钻技术和能耗制动自动送钻技术三个阶段。阐述了不同发展时期典型产品的工作原理和结构,比较了不同方式的自动送钻装置及不同的使用范围和用途。现在自动送钻装置都以恒钻压钻进为基础,研究发展钻压优化自动送钻技术,为以后建立钻井专家系统提供技术支持。     

单神经元PSD控制器在自动送钻模拟加载中的应用

自动送钻实验研究为其在现场的推广应用奠定基础．针对钻井过程中井况的非线性、不确定性和实时性要求，采用单神经元PSD控制器实现自动送钻模拟加栽．给出了自动送钻实验系统的结构和原理，介绍了单神经元PSD控制器的设计，实验结果表明，单神经元PSD控制器结构简单，易于实现，效果明显优于PID控制器，值得推广。     

双闭环液压盘式刹车自动化优化技术研究

随着钻探要求的不断提高,液压盘式刹车的自动化技术得到了广泛的应用。响应特性和微调特性是液压盘式刹车工艺特性的两个重要方面,液压盘式刹车在制动时具有一定的延迟特性,压力的调节具有强烈的非线性。针对液压盘式刹车工艺的特点,提出了采用外环控制悬重、油压内环PID镇定的双闭环PID算法对其制动特性进行优化,使制动压力和悬重得到精确镇定,并将此技术应用到恒钻压自动送钻系统中。室内实验和现场试验结果表明:这种优化使基于液压盘式刹车的自动送钻系统达到了较好的应用效果,同时,室内实验还为自动送钻的现场试验提供了准备平台,也为其他刹车自动化技术的开发和优化提供了有效的参考。     

自动送钻实验系统的优化加权模糊控制

针对自动送钻实验系统，设计了一种带优化加权因子的模糊控制器，以ITAE积分性能指标为寻优目标函数，通过对误差和误差变化的加权因子的优化来获得系统的最佳模糊控制规则，并将其控制效果与一般模糊控制器的效果进行了仿真比较。结果表明，一般模糊控制器作用于自动送钻实验系统时，由于超调量太大，系统难以正常工作；带优化加权因子的模糊控制器可使系统的超调量降到4％，调节时间为17s，稳态误差小于0.1%，其他性能指标均满足要求，大大改善了系统的动态性能。     

基于遗传算法的模糊控制送丝系统

高质量的焊接在很大程度上决定于送丝机构的性能,模糊控制相对于传统的PID控制,具有更高的系统鲁棒性和稳定性,而模糊控制的三个因子对控制器的性能有很大的影响,常规的模糊控制都是采用人工的多次现场调试来确定,而且了不能得到最优的控制性能。采用遗传算法来寻优整定模拟控制器的参数,以送丝系统的跟踪误差为目标函数,采用二值编码的遗传寻优整定,不仅得到了最优性能的模糊控制送丝系统,而且使其设计过程大大简化,最后通过仿真比较,证明了遗传寻优模糊控制送丝系统的性能明显优于常规模糊控制的性能。     

采煤机自适应记忆切割

针对以往的采煤机记忆切割技术在我国复杂地质条件下不适用的情况,提出了基于模糊控制理论的采煤机自适应记忆切割技术,设计出了采煤机位置、姿态定位系统和采煤机自适应切割模糊控制系统.该系统可以获取采煤机任意位置处的姿态和状态信息,自动跟踪所记忆的切割路径,基于模糊控制理论对是否截割到岩石进行判断并做出最优的处理方案.通过实验室的路径跟踪实验和西安煤矿机械有限公司的自适应调节实验证明:该技术在实现采煤机记忆切割的基础上能够识别出滚筒到切割岩石时的异常状态,并对牵引速度和滚筒高度做自适应调节,能够满足复杂地质条件下对采煤机的控制要求.     

光伏并网系统的大脑情感控制器设计方法

温度、光照等因素的影响使光伏阵列的输出呈间歇性，而光伏并网系统采用传统的PI控制方法无法快速跟踪其变化易造成较大的能量损失，并对电网产生一定干扰。针对此问题，文中模拟大脑的情感学习、记忆和调节机制，提出一种基于大脑情感的光伏并网系统电压外环控制器设计方法，通过选取直流电压误差的比例和积分作为感官输入信号并获得相应的控制结构，再利用学习率来改变控制器参数自动调整的范围。与传统PI控制方法相比，该控制器具有自适应校正能力，可以根据直流侧电压误差的大小来调整电压误差跟踪步长，实现系统电压的快速跟踪，具有较强的鲁棒性。通过仿真及dSPACE实验结果分析可知，情感控制器具有自适应校正能力、较快的响应速度和较强的抗干扰能力，有效减少系统的能量损失。     

自动送钻实验系统的优化加权模糊控制

针对自动送钻实验系统 ,设计了一种带优化加权因子的模糊控制器 ,以 ITAE积分性能指标为寻优目标函数 ,通过对误差和误差变化的加权因子的优化来获得系统的最佳模糊控制规则 ,并将其控制效果与一般模糊控制器的效果进行了仿真比较 .结果表明 ,一般模糊控制器作用于自动送钻实验系统时 ,由于超调量太大 ,系统难以正常工作 ;带优化加权因子的模糊控制器可使系统的超调量降到 4% ,调节时间为 1 7s,稳态误差小于 0 .1 % ,其他性能指标均满足要求 ,大大改善了系统的动态性能     

无刷直流电机的模糊自适应控制

在分析无刷直流电机数学模型的基础上，将模糊控制和经典自适应控制相结合，设计了模糊自适应无刷直流电机速度控制器，并应用于调速伺服系统。仿真实验证明，该控制器具有优越的跟踪能力与控制性能。     

倒立摆系统的模糊控制方法

阐述了基于二级倒立摆的两种模糊控制方法，即模糊逻辑控制方法和分层模糊控制方法．模糊逻辑控制方法是将二级倒立摆系统的6个状态变量加权变化为两个参变量，再用模糊控制器实现稳定控制．而分层模糊控制是将状态变量分解为子系统，设计下层模糊控制器对其控制，上层模糊控制器负责整个系统的协调和管理，实现稳定控制．实验结果表明：分层模糊控制较模糊逻辑控制具有更好的控制效果．     

一类混沌系统的自适应模糊控制器设计

通过混沌系统的形式的抽象，提出了一种间接自适应模糊控制方法来控制一类具有未知非线性函数的混沌系统跟踪一参考轨迹．     

聚类自适应模糊控制及其在多温区电加热炉中的应用

本文提出一种新型的自适应模糊控制 ,结合“逆系统法”的思想和 VRE技术 ,将聚类算法和常规模糊控制加权求和得到系统的控制量 ,对一类非线性、大延迟、强耦合的对象进行控制 .实验表明该方法自适应和鲁棒性强 ,实时性好 ,具有一定的工程实用性     

一类非线性系统综合自适应模糊控制

针对一类非线性系统把模糊控制、模糊逻辑逼近及模糊滑模控制相结合，提出一种综合自适应模糊控制方法．基于李亚普诺夫函数系统参数的自适应律，不需要最小逼近说差平方可积条件，而且利用模糊滑模控制补偿模糊系统的逼近最差及外部干扰对输出跟踪误差的影响，理论证明了闭环系统稳定，跟踪误差收敛到零或零的一个小邻城内．仿真表明了算法的有效性。     

一类MIMO非线性系统的自适应模糊滑模控制

研究了一类具有未知常数控制增益的MIMO非线性系统的自适应模糊控制问题。基于滑模控制原理,利用Ⅱ型模糊系统的逼近能力,提出了一种分散自适应模糊滑模控制器设计设计的新方案 。通过理论分析,证明了闭环控制系统是全局稳定的、跟踪误差收敛到零。     

基于遗传算法的模糊控制送丝系统

高质量的焊接在很大程度上决定于送丝机构的性能 ,模糊控制相对于传统的 PID控制 ,具有更高的系统鲁棒性和稳定性 .而模糊控制的三个因子对控制器的性能有很大的影响 ,常规的模糊控制都是采用人工的多次现场调试来确定 ,不仅费时 ,而且也不能得到最优的控制性能 .采用遗传算法来寻优整定模糊控制器的参数 ,以送丝系统的跟踪误差为目标函数 ,采用二值编码的遗传寻优整定 ,不仅得到了最优性能的模糊控制送丝系统 ,而且使其设计过程大大简化 .最后通过仿真比较 ,证明了遗传寻优模糊控制送丝系统的性能明显优于常规模糊控制的性能     

石油钻机综合性测试实验装置研制

为更新改造石油机械实验室的旧设备,研制了新的石油钻机加载装置及自动送钻控制装置和配套测试仪器;设计和开发了一系列与机械工程测试技术、电液自动控制技术、交流变频技术、可编程控制器、传感器应用技术及信号处理技术相关的实验项目;为实验教学和科研创造了良好的工作条件和试验平台,并在实验教学和科研工作的实际使用中取得了较好的效果。     

非线性系统的积分变结构间接自适应模糊控制

讨论了一类不确定非线性系统的间接自适应模糊控制问题．基于变结构控制原理，并利用具有线性可调参数的模糊系统去逼近过程未知函数，提出一种具有监督控制器的积分变结构自适应模糊控制方法．该方法通过监督控制器保证闭环系统所有信号有界．进一步通过引入最优逼近误差的自适应补偿项来消除建模误差的影响．理论分析证明了跟踪误差收敛到零．仿真结果表明了该方法的有效性．