何明格 马辉运 尹 强 喻成刚 杨云山
中国石油西南油气田公司工程技术研究院 四川省成都市 610017
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摘要:无线控制智能完井技术是采油气工程领域的一个全新热点,以基于无线控制套管滑套构建的智能分层开采完井系统为例,其核心驱动系统中的电机控制系统必须加入合理的控制算法,方能实现稳定、快速、准确地控制井下执行机构。根据直流伺服电机驱动机构的原理,建立了直流电动机输入输出量的微分方程,再融合机-电系统的典型参数,建立了在定速模式下无线控制机-电驱动系统模型。在电机控制算法设计中,首先详细阐述了积分分离式PID控制算法,随后系统论述了模糊控制算法;最后融合PID与模糊复合控制算法建立了无线控制伺服电机复合控制算法,并制定了复合控制算法的软件实现流程。在大误差范围内采用模糊控制,以获得良好的瞬态性能;在小误差范围内转换成PID控制,以获得良好的稳态性能。通过在MatlabSimulink中选定合适的整定参数进行三种控制算法的仿真,结果验证了复合控制方法比单一PID或模糊控制具有更高的稳态精度,具有更快的动态响应特性;仿真结果为后续无线控制系统硬件及软件设计中所需的控制参数及控制算法提供依据。
关键词:无线控制;智能完井;PID模糊复合控制;PID控制;智能分层开采