[发明专利]基于FPGA的海底泥浆举升泵控制技术

权利要求书

1.一种基于FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)的海底泥浆举升泵控制技术，其特征在于：它以海底泥浆举升钻井系统硬件系统为对象，包含基于FPGA的海底泥浆举升钻井系统控制技术；所述海底泥浆举升钻井硬件系统由吸入模块、海底泥浆举升泵模块、泥浆返回管线模块、管缆绞车模块、软管悬挂平台模块、电气设备集装箱和控制台集装箱；所述吸入模块安装于钻井井口收集井眼环空顶部的返回泥浆；所述海底泥浆举升泵的入口通过吸入软管与吸入模块出口相连，其出口与所述泥浆返回管线相连，在水下电机的带动下将泥浆返回到钻井平台上；所述管缆绞车用于下放海底泥浆举升泵，同时提供电气设备集装箱和海底泵组之间的动力和信号传输通道；所述软管悬挂平台模块是返回管线上部接头的设备；所述电气设备集装箱和控制台集装箱为水下电机提供电力，并控制其转速。

2.根据权利要求1所述一种基于FPGA的海底泥浆举升泵控制技术，其特征在于：所述基于FPGA的海底泥浆举升泵控制技术，由压力传感器、信号调理电路、FPGA及其外围电路、变频器、电机和举升泵构成；压力变送器检测所述海底泥浆举升泵入口压力值，根据压力偏差信号，基于模糊PI控制算法，通过变频器控制水下电机，调节海底泥浆举升泵的转速、改变泵的流量与扬程，从而维持举升泵的入口压力保持在某一恒定值附近。

3.根据权利要求2所述一种基于FPGA的海底泥浆举升泵控制技术，其特征在于：所述基于FPGA的海底泥浆举升泵控制技术，采用带有“调节因子”的模糊PI控制器，通过“调节因子”改变△Kp和△Ki的值，进而改变Kp和Ki的输出值。

4.根据权利要求2所述一种基于FPGA的海底泥浆举升泵控制技术，其特征在于：利用MATLAB中GUI交互界面实现了MATLAB与FPGA的通讯联接，借助于MATLAB实现对系统运行情况的监控。