【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU990.3
【目录】：
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-6
- 目录6-8
- 第一章 绪论8-19
- 1.1 课题提出的背景及研究意义8-14
- 1.1.1 课题提出的背景8-13
- 1.1.2 课题研究的意义13-14
- 1.2 节能技术简述14-15
- 1.2.1 各部件节能控制技术14-15
- 1.2.2 整机匹配协调控制15
- 1.3 国内外水平定向钻节能研究和应用现状15-17
- 1.3.1 国外水平定向钻节能研究和应用现状15-16
- 1.3.2 国内水平定向钻节能研究和应用现状16-17
- 1.4 本课题研究的主要内容17-18
- 1.5 本章小结18-19
- 第二章 水平定向钻特性分析与研究19-32
- 2.1 水平定向钻典型工况分析19-20
- 2.2 节能控制系统的组成与特性分析20-27
- 2.2.1 发动机工作特性及节能控制分析21-25
- 2.2.1.1 发动机的工作特性21-22
- 2.2.1.2 转速波动对比油耗的影响22-23
- 2.2.1.3 发动机控制的意义23-24
- 2.2.1.4 转矩匹配原则24-25
- 2.2.2 液压泵工作特性与节能控制分析25-27
- 2.2.2.1 液压泵的效率计算与分析25-26
- 2.2.2.2 泵控系统基本原理及目的26-27
- 2.3 水平定向钻能量损失原因分析及需要解决的问题27-31
- 2.4 本章小结31-32
- 第三章 水平定向钻动力系统功率匹配研究32-48
- 3.1 功率匹配控制要求32
- 3.2 发动机、泵控制方式的选择32-40
- 3.2.1 发动机控制方式的选择32-34
- 3.2.2 液压泵控制方式的选择34-40
- 3.3 控制策略研究40-46
- 3.3.1 发动机-泵功率匹配策略40-43
- 3.3.2 泵-负载功率匹配策略43
- 3.3.3 发动机-负载功率匹配策略43-46
- 3.3.3.1 发动机分工况控制43-45
- 3.3.3.2 工况模式的选择45-46
- 3.4 节能控制系统的建立46-47
- 3.5 本章小结47-48
- 第四章 控制算法研究48-58
- 4.1 PID控制算法48-49
- 4.2 模糊PID控制49-51
- 4.2.1 模糊控制49-50
- 4.2.2 模糊PID控制的结合50-51
- 4.3 模糊控制器的结构确定51-53
- 4.4 语言变量的确定53
- 4.5 模糊化和清晰化53-55
- 4.5.1 输入清晰量的模糊化53-54
- 4.5.2 输出模糊量的清晰化54-55
- 4.6 推理规则的确定55-57
- 4.7 本章小结57-58
- 第五章 节能控制系统建模与仿真58-70
- 5.1 仿真软件及联合仿真介绍58-59
- 5.1.1 AMESim软件简介58-59
- 5.1.2 Matlab/Simulink软件简介59
- 5.1.3 AMESim-Simulink联合仿真59
- 5.2 联合仿真模型的建立59-65
- 5.2.1 AMESim环境下的建模59-60
- 5.2.2 主要部件仿真模型研究60-63
- 5.2.3 Matlab/Simulink中的模糊控制器框图63-65
- 5.3 仿真与结果分析65-69
- 5.4 本章小结69-70
- 第六章 节能控制系统试验与结果分析70-80
- 6.1 试验目的与试验内容70
- 6.2 试验设备70-74
- 6.2.1 试验平台概述70-72
- 6.2.2 负载模拟系统72-73
- 6.2.3 试验检测元件选择73-74
- 6.2.3.1 测量参数73
- 6.2.3.2 试验检测设备73-74
- 6.3 试验步骤74-76
- 6.3.1 构建试验系统74-75
- 6.3.2 发动机油门位置与转速关系的标定75-76
- 6.4 控制系统的节能控制试验76-78
- 6.5 试验分析结果78-79
- 6.6 本章小结79-80
- 第七章 结论与展望80-81
- 参考文献81-88
- 致谢88-89
- 攻读学位期间的主要研究成果89
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