旋转导向钻井工具模型控制系统设计
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 旋转导向钻井工具研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2 滑模控制发展现状 | 第11-14页 |
| 1.3 课题研究内容 | 第14-15页 |
| 第2章 旋转导向钻井工具基本原理 | 第15-18页 |
| 2.1 旋转导向钻井工具的工作原理 | 第15-16页 |
| 2.2 动态指向式旋转导向钻井工具的工作原理 | 第16-17页 |
| 2.3 动态指向式旋转导向钻井工具的控制方法 | 第17页 |
| 2.4 本章小结 | 第17-18页 |
| 第3章 检测单元信号分析与处理 | 第18-37页 |
| 3.1 检测单元主要信号及滤波需求分析 | 第18-19页 |
| 3.1.1 信号功能分析 | 第18页 |
| 3.1.2 信号滤波需求分析 | 第18-19页 |
| 3.2 Allan方差法 | 第19-25页 |
| 3.2.1 Allan方差法基本原理 | 第19-23页 |
| 3.2.2 陀螺仪噪声Allan分析 | 第23-25页 |
| 3.3 陀螺仪信号数字滤波 | 第25-33页 |
| 3.3.1 卡尔曼滤波基本原理 | 第26-27页 |
| 3.3.2 ARMA模型 | 第27-30页 |
| 3.3.3 基于ARMA模型的卡尔曼滤波 | 第30-33页 |
| 3.4 陀螺仪信号温漂补偿 | 第33-36页 |
| 3.4.1 温度特性影响 | 第33-34页 |
| 3.4.2 温度漂移实验 | 第34页 |
| 3.4.3 温度特性建模与补偿 | 第34-36页 |
| 3.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 第4章 控制系统软硬件设计 | 第37-49页 |
| 4.1 控制系统整体框架 | 第37-38页 |
| 4.2 电源系统设计 | 第38-39页 |
| 4.3 姿态控制单元电路设计 | 第39-41页 |
| 4.3.1 MC9S12XS128概述 | 第39页 |
| 4.3.2 单片机最小系统 | 第39-40页 |
| 4.3.3 通讯电路设计 | 第40-41页 |
| 4.3.4 姿态控制单元设计 | 第41页 |
| 4.4 姿态检测单元电路设计与调试 | 第41-45页 |
| 4.4.1 加速度计信号检测电路设计 | 第41-42页 |
| 4.4.2 陀螺仪信号检测电路设计 | 第42页 |
| 4.4.3 温度检测电路设计 | 第42-43页 |
| 4.4.4 检测单元电路调试 | 第43-45页 |
| 4.5 控制系统软件设计 | 第45-48页 |
| 4.6 本章小结 | 第48-49页 |
| 第5章 旋转导向钻井工具稳定平台控制算法研究 | 第49-79页 |
| 5.1 控制策略 | 第49-51页 |
| 5.1.1 控制系统整体框图 | 第49页 |
| 5.1.2 永磁同步电机数学模型与矢量控制方法 | 第49-51页 |
| 5.2 基于快速终端滑模的电流控制策略研究 | 第51-57页 |
| 5.2.1 电流控制影响因素 | 第51-52页 |
| 5.2.2 快速终端滑模电流控制器设计 | 第52-54页 |
| 5.2.3 仿真测试 | 第54-56页 |
| 5.2.4 实验测试 | 第56-57页 |
| 5.3 基于积分滑模的电机转速控制策略研究 | 第57-69页 |
| 5.3.1 一阶积分滑模控制器设计 | 第58-59页 |
| 5.3.2 二阶积分滑模控制器设计 | 第59-61页 |
| 5.3.3 仿真测试 | 第61-66页 |
| 5.3.4 实验测试 | 第66-69页 |
| 5.4 基于终端滑模的位置控制策略研究 | 第69-76页 |
| 5.4.1 快速终端滑模控制器设计 | 第70-71页 |
| 5.4.2 仿真测试 | 第71-74页 |
| 5.4.3 实验测试 | 第74-76页 |
| 5.5 实验仿真对比分析 | 第76-77页 |
| 5.6 本章小结 | 第77-79页 |
| 总结与展望 | 第79-81页 |
| 参考文献 | 第81-85页 |
| 致谢 | 第85页 |
