闸板防喷器开关井控制算法研究与仿真设计

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2、本人所．吊交的学位果。掘我所知，除文中已经注明引陆的内容外，本论文小包含巧他个人且经发衷或撰写过的研究成果。对本文的研究做出或要巧献的个人和集化，均己在文中作丫明硫说明并表示谢基。，作者签名：才Ｕ為Ｈ期：每学位论文使用授权声明本人完全了解东北石油乂学行关保留、使用学位论义化规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部口或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文阅，可公布论文的全部或部分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中閨化秀硕±学位论文全

3、文数据库》、《中隔脾±学位论文全文数据库》和编入《中围知识资源总库》。保密的学位论文化解密后适用本规定。学位论文作者签怒：為ｉ＾论文指导教师签指导小组成员签名：ThesisfortheMasterdegreeinEngineeringControlAlgorithmandSimulatingDesignofRamBlowoutPreventerOpenandShutWellCandidate:SunRuixueTutor:ZhangFangzhouSpecialty:SoftwareEngineeringDateofo

4、ralexamination:20thMay,2016University:NortheastPetroleumUniversity东北石油大学硕士研究生学位论文闸板防喷器开关井控制算法研究与仿真设计摘要闸板防喷器开关井是钻井井控培训过程中极为关键的环节，鉴于此，闸板防喷器开关井仿真设计是提高钻井井控培训的基础及保障。目前，钻井井控培训面临以下问题：第一，其培训过程未摆脱人工教学模式，致使效率及自动化程度较低；第二，钻井井控培训中场景不易复现，培训成本高且培训效果一般；第三，钻井井控培训过程中易忽略学员操作动作完成质量的问题。针对以上问题，本文

5、结合钻井井控实际情况以及闸板防喷器开关井相关理论，对基于闸板防喷器开关井过程的仿真控制进行深入研究。主要研究内容如下：(1)针对钻井井控培训特点，本文在分析闸板防喷器组成及其工作原理的基础上，根据实物仿真系统设计原理改造闸板防喷器开关井相关硬件设备，实现钻井井控仿真培训过程中对压力表变化的控制，完成闸板防喷器开关井实物仿真控制过程的研究。(2)通过对闭环控制系统的分析，并结合步进电机数学模型，从步进闭环控制思想入手，提出闸板防喷器开关井实物仿真稳态闭环反馈算法，建立步进稳态闭环反馈控制系统，应用MATLAB/Simulink建立闸板防喷器开关井

6、仿真模型，并对仿真结果进行分析，从而实现闸板防喷器开关井锁紧及解锁过程中锁紧轴位移与转矩的精确度控制，证明闸板防喷器开关井实物仿真稳态闭环反馈算法的有效性。(3)利用紫金桥组态监控软件建立闸板防喷器开关井实物仿真培训平台，实现钻井井控培训的自动化，取代传统的人工讲解教学模式，实现仿真培训系统中的教学模式、培训模式、学习模式以及考核模式等操作流程，根据闸板防喷器开关井仿真控制过程，以及对闸板防喷器开关井仿真模型的应用分析，验证闸板防喷器开关井仿真设计的经济性以及实际应用价值。结合以上研究内容，本文实现了闸板防喷器开关井实物仿真控制过程，构建了闸板

7、防喷器开关井实物仿真稳态闭环反馈算法并完成模型的仿真以及应用分析，最终投入钻井井控培训中验证其实用性。关键词：闸板防喷器，仿真，控制，稳态闭环，步进电机II东北石油大学硕士研究生学位论文ControlAlgorithmandSimulatingDesignofRamBlowoutPreventerOpenandShutWellABSTRACTRamblowoutpreventeropenandshutwelliscrucialprocessofdrillingwellcontroltraining.Therefore,thedesigntoth

8、esimulationoframblowoutpreventeropenandshutwell,whichisthebaseandprotection