一种抑制钻杆粘滑振动的系统及方法

摘要

本发明公开了一种抑制钻杆粘滑振动的系统及方法，包括：1)变频器通过PLC控制系统给出电机主给定转速，传输至被控对象，得到电机实际转速和电机实际扭矩；2)变频器将电机实际转速和电机实际扭矩传输至控制单元；3)同时，人机交互装置将钻杆和钻具组合结构信息传输至控制单元；4)控制单元根据控制算法进行优化运算，得到辅给定值优化转速；5)控制单元通过CAN总线将辅给定优化转速传输至变频器，与电机主给定转速相叠加，叠加转速控制驱动电机的转速，该方法能够准确地获取实际钻杆参数，实时显示电机实际转速和实际扭矩，从而达到抑制石油钻井过程中钻杆粘滑振动的目的，解决了现有技术中硬件连接复杂、系统工作不稳定、实现效果不理想等问题。

主权项

一种抑制钻杆粘滑振动的系统，其特征在于，包括：——被控对象，包括驱动电机连接的齿轮箱，以及由齿轮箱带动的钻杆和钻具组合，用于实现石油钻井；——变频器，包括PLC控制系统，PLC控制系统控制驱动电机的启动、停止和调速的工作状态，并设定电机主给定转速，变频器将驱动电机的当前状态反馈至控制单元；——控制单元，包括抑制钻杆粘滑控制器，抑制钻杆粘滑控制器用于对驱动电机的当前状态进行控制，抑制钻杆和钻具组合的扭矩振荡和转速振荡；——人机交互装置，包括ARM芯片，完成控制单元的数据管理、人机操控；——CAN总线，用于实现变频器与控制单元的自由通信；所述变频器与驱动电机连接，驱动电机与由齿轮箱带动的钻杆和钻具组合相连，变频器通过CAN总线连接控制单元，控制单元通过串口连接人机交互装置。