【摘 要】
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为了抑制钻柱黏滑振动和钻头反弹现象,分析了黏滑振动和钻头反弹的运动机理,根据牛顿第二定律及电力拖动系统运动学理论,建立了钻柱旋转系统、起升系统的动力学模型及其负载
【机 构】
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西安石油大学电子工程学院,陕西省油气井测控技术重点实验室
【基金项目】
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陕西省重点研发计划项目"钻机控制虚拟仿真软件的开发"(编号: 2017ZDXM-GY-097 ),西安石油大学研究生创新与实践能力培养计划资助项目"抑制钻柱黏滑振动与钻头反弹的建模与控制"(编号: YCS18213080 )
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为了抑制钻柱黏滑振动和钻头反弹现象,分析了黏滑振动和钻头反弹的运动机理,根据牛顿第二定律及电力拖动系统运动学理论,建立了钻柱旋转系统、起升系统的动力学模型及其负载模型,设计了基于线性二次型(LQR)控制策略的钻柱旋转系统和起升系统的状态反馈控制器。仿真结果表明,LQR控制器可使钻头转速稳定在给定转盘转速附近,控制系统的响应时间小于25s,减少了钻压、扭矩和轴向位移波动,有效抑制了钻柱黏滑振动和钻头反弹现象。
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