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Development and Control Strategy of Subsea All-Electric Actuators

Journal of Ocean University of China 2022年第5期21卷 1133-1146页

作者： LIU Peng SHEN Dagang BA Yaoji CAO Jinfeng LIU Jie WANG Lihui School of Mechanical and Automotive Engineering Qingdao University of TechnologyQingdao 266520China Shandong Meichen Industry Group Co. Ltd.Weifang 262200China

The development of subsea all-electric Christmas trees is an area of focus in the offshore oil industry worldwide.The main difficulties are associated with the development and control strategies for subsea all-electric actuators,which are the most criti-cal components of subsea Christmas trees.A single-motor-level fuzzy PID control with an integrated working condition detection mod-ule and a three-motor redundant-level deviation strategy with coupled joint synchronous control were proposed in this paper to real-ize the real time determination of algorithm parameters according to the working conditions,solve the rapid redistribution problems,and maintain the fast speed of the servo motor of the subsea all-electric tree valve actuator.A synchronous control electrical system was built,tested,and verified through simulation analysis.Test results show that the two redundant servo motors can still control the all-electric valve actuator and provide good synchronization control capabilities despite the failure of one servo motor,and the verti-cal and horizontal vibration values of the system are within reasonable ranges.The synchronous control strategy can be applied to the synchronous control problem of subsea all-electric production systems,which is of considerable importance for the development of subsea all-electric production systems.

关键词： subsea all-electric actuator redundant-level deviation strategy synchronous control model synchronous control strategy load shocks strong robustness

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