地质钻机应用于地质勘探，驱动钻具向地下钻进以获取实物地质资料，钻机由顶驱、绞车和泥浆泵三大系统组成。绞车在整个钻井周期中绞车完成起下钻具、下套管，送钻等工作，是钻机起升系统中的核心设备。恒压自动送钻技术是衡量一部钻机先进与否的重要指标，由于地质钻机需采集各种复杂地层矿样，自动送钻主要是按照钻头反馈的实时压力调整绞车的运行速度，恒定钻压的条件下适时向井底送进钻头，因此本文的研究重点是关于绞车的精确控制。传统的盘式刹车通过控制绞车刹车力矩进而达到控制钻井压力。异步变频绞车系统需单独设立一部小功率送钻电机外加减速机。以上方法使得绞车结构变得繁琐，而且异步电机低速发电制动状态运行时会有明显的转矩脉动，严重影响了地质钻机自动送钻效果。为了解决传统绞车驱动系统的种种问题，改善绞车性能，优化传动结构和提高自动送钻质量，设计了低速大转矩永磁电机直驱变频调速钻机系统。本文结合永磁电机结构特性以及变频调速控制方法对此驱动系统进行了论述，介绍了双永磁电机同轴绞车结构，并对永磁直驱绞车单电机和双电机同轴带载实验结果进行分析，然后对永磁电机地质钻机自动送钻技术进行了阐述，针对地质钻机自动送钻系统大时滞、非线性、建模困难的特点采用了模糊控制方法，并设计了适合S7-300PLC的查表法程序。最后介绍了该钻机控制系统的硬件和软件组成。本套驱动系统在绞车电机本体和变频调速控制方面优化了地质钻机绞车系统。永磁电机直驱绞车系统带载能力、强控制精度高，满足了类似于起重机的起动能力和自动送钻过程中的动态响应跟随能力。模糊控制自动送钻可低成本提高地质钻机的送钻质量和钻井效率。