一种随钻井下电机组速度自调整控制方法技术

本发明专利技术公开了一种随钻井下电机组速度自调整控制方法，根据传感器信号实时计算出电机转速，确定模糊控制器的量化论域，根据偏差和偏差变化率的大小进行模糊控制器的性能测试，确定对输出量“粗调”还是“细调”控制；确定偏差E、偏差变化率和输出量的隶属函数；根据电机转速模糊控制器的参考值，计算输出量U；根据输出量U的调节量的大小对PID调节器进行控制；有益效果是，本发明专利技术采用基于比例因子自适应模糊PID控制算法，在数字信号处理器DSP中实现PID输出参数同步调节，完成井下脉冲发生器电机组的精确、快速调速，避免出现因电机转速失调引起的编码错误，电机组快速调速、控制效果稳定、鲁棒性强、稳定性高、误码率低。

【技术实现步骤摘要】
一种随钻井下电机组速度自调整控制方法
本专利技术涉及随钻仪器设备自动控制领域，特别涉及一种用于的LWD井下电机组调速的参数自调整模糊控制方法。
技术介绍
目前，随钻井下脉冲发生器编码依靠电机组转速产生不同的脉冲编码：0.1875Hz的“00”，0.25Hz的“01”，0.375Hz的“10”，0.5625Hz的“11”。随钻井下脉冲发生器电机组转速失调会出现编码错位、编码错误，不能进行随钻测量任务，严重时脉冲发生器编码混乱，出现乱码、错码，误导定向井工程师进行定向作业。由于井下电机组的非线性强耦合的特点，在实际应用中传统PID算法响应速度慢、动态特性较差、无法进行实时调整。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种随钻井下电机组调速参数自调整控制方法。本专利技术所采用的技术方案是，随钻井下电机组速度自调整控制方法，包括以下顺序进行的步骤：S101、根据传感器信号实时计算出电机转速，确定PID控制器输出值和参考值的偏差E和偏差变化率ED；S102、确定模糊控制器的量化论域，计算偏差E的量化因子Ke、偏差变化率ED的量化因子Ked、输出量U的比例因子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随钻井下电机组速度自调整控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S101、根据传感器信号实时计算出电机转速，确定PID控制器输出值和参考值的偏差E和偏差变化率ED；S102、确定模糊控制器的量化论域，计算偏差 E 的量化因子Ke、偏差变化率ED的量化因子 Ked、输出量U的比例因子Kup，Kui的数值；S103、根据偏差E和偏差变化率ED的大小进行模糊控制器的性能测试，确定对输出量U “粗调”还是“细调”控制；S104、确定偏差E、偏差变化率ED和输出量U的隶属函数；S105、根据电机转速模糊控制器的参考值，并计算输出量U；S106、根据输出量U的调节量的大小对PID调节器进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种随钻井下电机组速度自调整控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S101、根据传感器信号实时计算出电机转速，确定PID控制器输出值和参考值的偏差E和偏差变化率ED；S102、确定模糊控制器的量化论域，计算偏差E的量化因子Ke、偏差变化率ED的量化因子Ked、输出量U的比例因子Kup，Kui的数值；S103、根据偏差E和偏差变化率ED的大小进行模糊控制器的性能测试，确定对输出量U“粗调”还是“细调”控制；S104、确定偏差E、偏差变化率ED和输出量U的隶属函数；S105、根据电机转速模糊控制器的参考值，并计算输出量U；S106、根据输出量U的调节量的大小对PID调节器进行控制。2.根据权利要求1所述的随钻井下电机组速度自调整控制方法，其特征在于，在所述步骤S102中，模糊控制器的量化论域为[-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，3，4，5，6]，偏差E的量化因子Ke、偏差变化率ED的量化因子Ked，输出量U的比例因子Kup、Kui，4个变量的模糊子集为{NB（负大），NM（负中）,NS（负小）,ZO（零）,PS（正小）,PM（正中）,PB（正大）}，Ke=（6/EMAX）*EKed=（6/EDMAX）*EDKup=(upMAX/6)*upKui=(uiMAX/6)*ui式中，EMAX为偏差最大值，EDMAX为变差变化率最大值,up为PID控制的比例模糊子集实际输出值,ui为PID控制的积分模糊子集实际输出值,upMAX为up实际输出最大值，uiMAX为ui输出最大值。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓健，穴强，李宝鹏，王大宁，刘建壮，董晨曦，李猛，杨国光，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12