| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第14-25页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-21页 |
| 1.2.1 海洋钻井升沉补偿系统研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.2 海洋补偿绞车研究现状 | 第18-19页 |
| 1.2.3 升沉补偿控制算法研究现状 | 第19-20页 |
| 1.2.4 海洋钻井升沉补偿技术发展趋势 | 第20-21页 |
| 1.3 绞车升沉补偿系统拟解决的关键问题 | 第21-22页 |
| 1.3.1 大功率复杂系统能量的回收与利用 | 第21页 |
| 1.3.2 升沉补偿与自动送钻运动的解耦控制 | 第21页 |
| 1.3.3 驱动方案与结构参数的设计 | 第21页 |
| 1.3.4 大惯性回转系统伺服控制方法的研究 | 第21-22页 |
| 1.4 研究目标及研究内容 | 第22-25页 |
| 1.4.1 研究目标 | 第22页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第22-25页 |
| 第2章 半主动式绞车升沉补偿系统方案设计 | 第25-40页 |
| 2.1 国外钻柱升沉补偿产品对比分析 | 第25-29页 |
| 2.1.1 Aker MH天车升沉补偿装置 | 第25-26页 |
| 2.1.2 Shaffer游车大钩间升沉补偿装置 | 第26页 |
| 2.1.3 NOV主动式绞车升沉补偿装置 | 第26-29页 |
| 2.2 半主动式绞车补偿系统方案原理 | 第29-31页 |
| 2.3 半主动式绞车补偿系统设计参数 | 第31-32页 |
| 2.4 半主动式绞车补偿系统驱动方案设计 | 第32-38页 |
| 2.4.1 主动式绞车补偿的电机功率与能耗计算 | 第32-34页 |
| 2.4.2 半主动式绞车补偿的液压马达功率计算 | 第34-35页 |
| 2.4.3 半主动式绞车补偿的电机功率与能耗计算 | 第35-37页 |
| 2.4.4 半主动式绞车补偿系统在起下钻过程中的节能效果 | 第37-38页 |
| 2.4.5 半主动式绞车补偿系统的电液联合驱动方案 | 第38页 |
| 2.5 本章小结 | 第38-40页 |
| 第3章 半主动式绞车升沉补偿系统关键结构设计研究 | 第40-49页 |
| 3.1 补偿绞车总体结构 | 第40-41页 |
| 3.2 补偿绞车主要参数 | 第41-43页 |
| 3.2.1 快绳拉力 | 第41-42页 |
| 3.2.2 滚筒尺寸与转速 | 第42页 |
| 3.2.3 滚筒缠绳层数与容绳量 | 第42-43页 |
| 3.2.4 滚筒轴扭矩 | 第43页 |
| 3.2.5 钢丝绳选型 | 第43页 |
| 3.3 差动行星减速器参数设计 | 第43-46页 |
| 3.3.1 传动比与转矩关系 | 第44-45页 |
| 3.3.2 设计参数 | 第45页 |
| 3.3.3 配齿计算 | 第45页 |
| 3.3.4 齿轮参数 | 第45-46页 |
| 3.4 补偿绞车液压系统设计 | 第46-48页 |
| 3.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 第4章 绞车升沉补偿系统建模与仿真研究 | 第49-68页 |
| 4.1 控制系统方案 | 第49-51页 |
| 4.2 绞车升沉补偿系统建模 | 第51-57页 |
| 4.2.1 矢量变频电机 | 第51-52页 |
| 4.2.2 液压马达与液气蓄能装置 | 第52页 |
| 4.2.3 差动行星减速器 | 第52-54页 |
| 4.2.4 钻机起升系统 | 第54-56页 |
| 4.2.5 Simulink/AMESim仿真模型 | 第56-57页 |
| 4.3 绞车升沉补偿系统特性仿真研究 | 第57-65页 |
| 4.3.1 被动式绞车补偿 | 第58-60页 |
| 4.3.2 主动式绞车补偿 | 第60-62页 |
| 4.3.3 半主动式绞车补偿 | 第62-65页 |
| 4.4 升沉补偿与自动送钻运动联合仿真 | 第65-66页 |
| 4.5 本章小结 | 第66-68页 |
| 第5章 绞车升沉补偿控制算法研究 | 第68-84页 |
| 5.1 数字PID控制 | 第68-69页 |
| 5.2 模糊控制 | 第69-73页 |
| 5.2.1 模糊控制原理 | 第69-70页 |
| 5.2.2 模糊控制器设计 | 第70-73页 |
| 5.3 内模鲁棒控制 | 第73-78页 |
| 5.3.1 内模控制原理 | 第73-74页 |
| 5.3.2 内模控制器设计 | 第74-76页 |
| 5.3.3 内模PID控制器设计 | 第76-77页 |
| 5.3.4 模糊内模控制器设计 | 第77-78页 |
| 5.4 基于BP人工神经网络的平台运动预报 | 第78-82页 |
| 5.4.1 BP人工神经网络预报原理 | 第78-79页 |
| 5.4.2 改进型BP网络预报器设计 | 第79-82页 |
| 5.5 本章小结 | 第82-84页 |
| 第6章 绞车升沉补偿试验系统开发及试验研究 | 第84-112页 |
| 6.1 补偿绞车模拟试验系统设计 | 第84-97页 |
| 6.1.1 试验系统原理与技术指标 | 第84-86页 |
| 6.1.2 升沉模拟液压系统设计 | 第86-89页 |
| 6.1.3 负载模拟液压系统设计 | 第89-91页 |
| 6.1.4 补偿绞车原理样机设计 | 第91-97页 |
| 6.2 试验系统仿真 | 第97-98页 |
| 6.3 电控系统设计 | 第98-106页 |
| 6.3.1 强电控制系统设计 | 第98-100页 |
| 6.3.2 弱电控制系统设计 | 第100-104页 |
| 6.3.3 控制软件设计 | 第104-106页 |
| 6.4 试验研究 | 第106-111页 |
| 6.4.1 升沉模拟运动控制 | 第106-107页 |
| 6.4.2 升沉补偿运动控制 | 第107-110页 |
| 6.4.3 自动送钻运动控制 | 第110-111页 |
| 6.5 本章小结 | 第111-112页 |
| 第7章 结论及展望 | 第112-115页 |
| 7.1 结论 | 第112-113页 |
| 7.2 展望 | 第113-115页 |
| 参考文献 | 第115-123页 |
| 附录1:试验系统总装配图 | 第123-124页 |
| 附录2:试验系统部分实物照片 | 第124-126页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第126-128页 |
| 致谢 | 第128-129页 |
| 作者简介 | 第129页 |
