[发明专利]一种基于模糊PID算法的钻井平台升降控制方法

权利要求书

1.一种基于模糊PID算法的钻井平台升降控制方法，其特征是，包括有以下步骤：

在钻井平台安装倾角传感器实时进行倾角检测并输出当前时刻的实际倾角，比较获得当前时刻的实际倾角与预设的最大倾角之间的倾角偏差及偏差率；

模糊控制器根据反馈的倾角偏差及偏差率确定全新控制参数；

PID控制器根据全新控制参数输出控制钻井平台升降的控制信号；

升降控制系统接收控制信号以控制驱动电机进行钻井平台的实时升降调整。

2.根据权利要求1所述的基于模糊PID算法的钻井平台升降控制方法，其特征是，PID控制具体如下：

通过PID算法公式进行计算获得输出的控制信号，

其中：U_k为电压形式输出的控制信号；K_p，K_i，K_d为全新控制参数；k为安装的倾角传感器的数量；e_k为倾角偏差；e_ck为偏差率；

e_k＝|θ_k-θ_max|，

θ_k为实际倾角，θ_max为预设的最大倾角。

3.根据权利要求2所述的基于模糊PID算法的钻井平台升降控制方法，其特征是，模糊控制器的处理为：

对反馈的倾角偏差及偏差率进行归一化处理；

根据归一化处理的倾角偏差及偏差率确定用于输出的全新控制参数；

输入的倾角偏差与偏差率、输出的全新控制参数的论域范围为(-1,1)。

4.根据权利要求3所述的基于模糊PID算法的钻井平台升降控制方法，其特征是，模糊控制器对全新控制参数的选取具体为：

对倾角偏差、偏差率根据数值设定有用于比较的适中偏差值及适中偏差率；

控制参数根据设定的中间参考段划分为：大于中间参考段的大值区间、位于中间参考段的中间值区间、小于中间参考段的小值区间；

根据反馈的倾角偏差及偏差率对控制参数进行调整选取，将倾角偏差与设定的适中偏差值进行比较，将偏差率与设定的适中偏差率进行比较，

当反馈的倾角偏差大于适中偏差值时，于大值区间内选取全新控制参数的K_p并于小值区间内选取K_i；

当反馈的倾角偏差符合适中偏差值时，于小值区间内选取全新控制参数的K_p并于中间值区间内选取K_i；

当反馈的倾角偏差小于适中偏差值时，于大值区间内选取全新控制参数的K_p及K_i；

当反馈的偏差率大于适中偏差率时，于小值区间内选取全新控制参数的K_d；反之，于中间值区间内选取全新控制参数的K_d。