旋转导向钻井工具执行器和传感器故障的容错控制方法技术

技术编号:43103692 阅读:21 留言:0更新日期:2024-10-26 09:46
本发明专利技术公开了一种旋转导向钻井工具执行器和传感器故障的容错控制方法,属于动态系统容错控制领域。本发明专利技术方法首先建立了钻井工具的过程模型和测量模型,过程模型中含有未知的执行器故障,测量模型中含有未知的传感器故障,然后将其转化为多个全驱子系统,针对每一个子系统设计了状态观测器和执行器故障估计器,最后在多系统融合观测的基础上设计了一种传感器故障检测和容错控制框架,与仅能处理单一部件故障的传统钻井工具容错控制技术相比,该容错控制技术易于工程设计,能同时补偿两种部件故障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于动态系统容错控制领域,具体涉及一种旋转导向钻井工具执行器和传感器故障的容错控制方法


技术介绍

1、随着油气资源开采进入到更深的陆地海洋区域,传统的推靠式和指向式钻井工具无法提供更高的导向精度。旋转导向钻井工具作为最先进的钻井设备,不依赖井臂,拥有更强的钻井能力和更高的钻井效率。然而由于深海深地工作环境的复杂特性,钻井工具控制系统的执行器和传感器两个重要部件常常会出现漂移和偏差等故障,这两种部件故障会使得钻井系统的观测与控制严重偏离理想轨迹。全驱系统模型是一种面向控制量的模型,能以参数化的结构解耦整个系统的非线性特征,其相应的参数化结构也更利于两类故障的容错控制。本专利技术首先建立了钻井工具的过程模型和测量模型,过程模型中含有未知的执行器故障,测量模型中含有未知的传感器故障,然后将其转化为多个全驱子系统,针对每一个子系统设计了状态观测器和执行器故障估计器,最后在多系统融合观测的基础上设计了一种传感器故障检测和容错控制框架。与仅能处理单一部件故障的传统钻井工具容错控制技术相比,该容错控制技术易于工程设计,能同时补偿两种部件故障。


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【技术保护点】

1.旋转导向钻井工具执行器和传感器故障的容错控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的旋转导向钻井工具执行器和传感器故障的容错控制方法,其特征在于,步骤1具体包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的旋转导向钻井工具执行器和传感器故障的容错控制方法,其特征在于,步骤2具体包括如下步骤:

4.根据权利要求1所述的旋转导向钻井工具执行器和传感器故障的容错控制方法,其特征在于,步骤3具体包括如下步骤:

5.根据权利要求1所述的旋转导向钻井工具执行器和传感器故障的容错控制方法,其特征在于,步骤4具体包括如下步骤:

【技术特征摘要】

1.旋转导向钻井工具执行器和传感器故障的容错控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的旋转导向钻井工具执行器和传感器故障的容错控制方法,其特征在于,步骤1具体包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的旋转导向钻井工具执行器和传感器故障的容错控制方...

【专利技术属性】
技术研发人员:周东华蔡苗何潇高明钟麦英王建东
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:

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