为加快国内油缸直驱式钻机的研发进程,利用三维造型软件按比例设计了一套油缸直驱式钻机模型及其液压系统,并采用模糊PID控制技术对自动送钻控制系统进行了设计和仿真研究,取得了良好的控制效果,可以满足自动送钻的使用要求。

针对钻机主电动机自动送钻过程中存在的复杂问题,结合直驱绞车的工作特点,设计了4种自动送钻控制方式。通过理论分析和现场试验之间的对比,证明试验效果和理论分析比较吻合,进一步丰富和完善了自动送钻的控制方式。

为有效地研究钻机自动送钻系统的性能 ,以微机、电液伺服阀、油缸和拉力传感器等 ,构成钻机自动送钻模拟实验装置的加载系统。由于组成加载系统的物理环节不可避免地存在非线性 ,常规的PID控制器误差较大 ,因而采用自组织模糊控制 ,提高了系统的控制性能。实验表明 ,在阶跃信号作用下 ,系统输出稳定 ,最大稳态误差 2 3% ,最大超调 5 5 % ,调整时间 8s ,峰值时间 2 4s ;系统对正弦信号的响应输出稳定 ,调整时间 9s左右 ,稳态误差小于 3%。