负载力矩对旋转阀转速的影响分析及转速控制研究

旋转阀的转速控制关系到钻井液压力信号的产生。旋转阀负载力矩随旋转角的变化规律是影响转速控制的关键。根据旋转阀转子的受力情况分析了旋转阀负载力矩的组成及影响因素。通过理论分析结合计算流体力学(CFD)仿真分析建立了负载力矩的计算模型。研究表明,旋转阀负载力矩随旋转角呈严重的非线性变化,负载力矩与钻井液流量的平方有关,与钻井液密度呈线性关系,与钻井液黏度无关。负载力矩的非线性特性对旋转阀转速产生严重影响。基于负载力矩的计算模型,采用负载力矩的前馈补偿进行旋转阀转速控制系统的线性化校正,通过转速负反馈形成PID(比例-积分-微分)闭环实现旋转阀转速的快速随动控制。MATLAB/Simulink仿真结果表明,旋转阀转速闭环控制系统具有快速跟随调相脉冲变化的能力;同时对流量测量误差及负载力矩计算模型偏差产生的干扰影响具有较强的抑制作用,可以满足对32 Hz的压力载波进行相移键控(PSK)调制,实现16 bit/s的数据传输速率。     

负载力矩对旋转阀转速的影响分析及转速控制

旋转阀的转速控制关系到钻井液压力信号的产生。旋转阀负载力矩随旋转角的变化规律是影响转速控制的关键。根据旋转阀转子的受力情况分析了旋转阀负载力矩的组成及影响因素。通过理论分析结合计算流体力学(CFD)仿真分析建立了负载力矩的计算模型。研究表明,旋转阀负载力矩随旋转角呈严重的非线性变化,负载力矩与钻井液流量的平方有关,与钻井液密度呈线性关系,与钻井液黏度无关。负载力矩的非线性特性对旋转阀转速产生严重影响。基于负载力矩的计算模型,采用负载力矩的前馈补偿进行旋转阀转速控制系统的线性化校正,通过转速负反馈形成PID(比例-积分-微分)闭环实现旋转阀转速的快速随动控制。MATLAB/Simulink仿真结果表明,旋转阀转速闭环控制系统具有快速跟随调相脉冲变化的能力;同时对流量测量误差及负载力矩计算模型偏差产生的干扰影响具有较强的抑制作用,可以满足对32 Hz的压力载波进行相移键控(PSK)调制,实现16 bit/s的数据传输速率。     

基于旋转阀控制脉冲重构的钻井液QPSK信号解码及误码率分析

钻井液压力正交相移键控(QPSK)调制具有高密度携带及传输井下信息特点,其信号的解调与解码关系到所携带信息的正确恢复。通过建立信号的相位解调及旋转阀转速控制脉冲重构的数学模型,研究解调系统固有干扰及信号噪声对脉冲重构的影响;根据重构脉冲的幅度判别研究信号解码的可行性;通过建立重构脉冲的信噪比数学模型,对误码率进行理论分析。结果表明,解调系统固有干扰与信号噪声均对脉冲重构产生影响,且固有干扰影响较大;脉冲重构时,相邻码元编码产生的脉冲电平差值较小,使得误码阈值降低,上述影响更易引起误码。误码率的理论计算结果与仿真分析结果基本一致,可以将误码率分析模型用于钻井液压力QPSK信号传输效果的可靠性评估。     

基于多进制数字的相位解调技术的分析

文章介绍了多进制数字调制中的相位解调.文中在多进制数字相位调制系统模型基础上,引入了M进制相位调制信号的表达式,在多进制数字相位解调中分别对四相绝对相移键控和四相相对相移键控进行了详细地分析.并对四相绝对相移键控的解调采用与2PSK信号类似的方法进行解调,四相相对相移键控的解调分有相干解调和延迟解调两种分别进行了较详细地分析.     

一种工程化的数字调相信号快速分类识别方法

在数字调制分类中,信号的相位周期特性会形成相位的卷叠并降低对接收到的射频信号的自动数字调制正确分类的概率.根据多进制数字相位调制(multiple-level phase shift keying,MPSK)信号的相位特征,通过相位去卷叠、根据最小均方误差原则去线性相位分量,以及相位的模π运算,提出了一种MPSK信号的...     

基于多进制数字的相位解调技术的分析

文章介绍了多进制数字调制中的相位解调。文中在多进制数字相位调制系统模型基础上,引入了M进制相位调制信号的表达式,在多进制数字相位解调中分别对四相绝对相移键控和四相相对相移键控进行了详细地分析。并对四相绝对相移键控的解调采用与2PSK信号类似的方法进行解调,四相相对相移键控的解调分有相干解调和延迟解调两种分别进行了较详细地分析。     

AM/PM变换对QPSK调制误码率的影响

在卫星数据传输过程中,正交相移键控(QPSK)信号受卫星转发器行波管放大器(TWTA)的AM/AM和AM/PM特性的影响产生畸变,严重影响传输质量.为了解决这个问题,该文研究TWTA的AM/PM变换特性对QPSK调制信号的影响,从理论上推导了存在AM/PM特性的QPSK调制误码率(BER)公式.结合计算机仿真探讨了在TWTA不同的工作点上,AM/PM变换对采用QPSK调制的300 Mb/s数据流带来的影响,仿真结果与理论分析趋于一致.最后提出一种相位补偿法来消除AM/PM特性的影响.仿真结果表明经相位补偿后误码率有很大程度的改善.     

一种单信道时频重叠多进制数字相位调制信号调制识别方法

针对单信道两个时频重叠多进制数定相位调制(multiple phase shift keying,MPSK)信号的调制识别问题,提出了一种基于联合特征参数的调制识别方法。根据时频重叠信号在循环频率上的可分性,结合信号的瞬时自相关特性,提出了两个特征参数,对任意组合的双相移键控信号(共6种)进行分类识别。仿真结果表明,在信噪比大于6 d B时,各信号组合的平均正确识别率能达到90%。     

基于GNURadio的MPSK通信系统的实现及性能分析

数字通信系统中广泛采用MPSK(多进制相移键控)调制,因此分析MPSK通信系统性能是研究不同业务类型的通信系统性能的基础。首先分析了MPSK调制、解调原理及通信系统的基本结构,用软件无线电工具GNURadio及其硬件平台USRP设计并实现了简单的MPSK通信系统。在此系统基础上,对MPSK通信系统的信噪比、误码率、码元传输速率进行分析,然后对系统中的编解码器、同步等模块对系统性能的影响展开分析。     

基于信噪比估计和盒维数的调制信号识别

针对数字调相和调频识别问题,提出采用调制信号绝对值的瞬时幅度的盒维数作为多进制数字相位调制(MPSK)和多进制数字频率调制(MFSK)信号类间识别的特征参数,并采用拟合曲线作为判决门限,该方法在保持具有较少的特征参数的同时还增强了对噪声的鲁棒性.在调制信号的类内识别中,分别采用MPSK信号的瞬时相位的盒维数和MFSK信号的瞬时频率的盒维数作为特征参数.仿真结果表明,在信噪比为5 dB时,对信号进行完全识别的正确率可以达到90％以上,从而证明了该方法的有效可行性.