海底钻机机架的同步升降控制方案设计

作     者：宋建峰 黄鲁蒙 张贺恩 孙亚鹏 禚晓 刘秀全 SONG Jianfeng;HUANG Lumeng;ZHANG He’en;SUN Yapeng;ZHUO Xiao;LIU Xiuquan

作者机构：中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580 海洋物探及勘探开发装备国家工程研究中心山东青岛266580 中国石油集团海洋工程有限公司北京100028 大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室甘肃天水741020 胜利油田技术检测中心山东东营257000 

出 版 物：《电气传动自动化》 (Electric Drive Automation)

年 卷 期：2024年第46卷第2期

页      面：1-6页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划资助(2021YFB3401400) 大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室(天水电气传动研究所集团有限公司)开放基金课题资助(SKLLDJ032022004) 高等教育科学研究规划课题(23SZH0424) 

主　　题：海底钻机 液压同步 内模鲁棒 并行控制 

摘      要：为了满足新型海底连续管钻机对可变高度机架的功能需求,开展了机架升降控制方案设计。首先根据海底钻井工艺和深海服役环境,设计了一套基于超长行程柱塞缸和电液比例节流调速的双层机架升降方案及作业流程,具有结构紧凑、稳定性好、油缸及高压管线安装方便、开发成本低的优点。为了减轻大跨距偏载和水下洋流扰动等因素对同步运动控制过程的影响,采用四缸主从同步闭环控制结构,并根据系统理论模型设计了一种内模鲁棒性控制算法,通过调节滤波器时间常数来改善控制器动态特性,仿真结果表明该系统具有良好的抗干扰能力,为深海环境下的准确和稳定控制提供了依据。