[发明专利]基于加权的钻井平台升降单元传动效率仿真方法及系统

摘要

基于加权的钻井平台升降单元传动效率仿真方法及系统，包括以下步骤(1)对钻井平台升降单元传动装置进行建模；(2)将模型导入Adams机械系统，根据Adams机械系统分析的需要，对模型进行处理；(3)进行虚拟样机仿真，并输出仿真数据于文本文件中；(4)对仿真数据等时间间隔进行采样，得到多组离散数据点，进行效率值初始计算；(5)将所得的效率值通过加权最小二乘法进行拟合，得到效率曲线。本发明与现有的方法对数据离散程度的评价标准不同，弱化了离散程度大的数据点的影响，更强调离散程度越小的数据信息，计算过程的抗干扰性相应增强，得到的效率曲线计算结果也更加符合实际。

主权项

基于加权最小二乘的钻井平台升降单元传动效率仿真方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)三维建模：对钻井平台升降单元传动装置进行建模；(2)模型处理：将模型导入Adams机械系统，根据Adams机械系统分析的需要，对模型进行处理；(3)仿真分析：进行虚拟样机仿真，并输出仿真数据于文本文件中；(4)传动效率初始计算：对所述仿真数据等时间间隔进行采样，得到多组离散数据点，进行效率值初始计算；(5)加权最小二乘法拟合：将所得的效率值通过加权最小二乘法进行拟合，通过加权最小二乘法对数据进行权重分配，即对不同的效率计算值加不同的权重，得到效率曲线；所述加权最小二乘法的具体步骤如下：设m次独立采样，得到m组效率计算值：(t1,z1),(t2,z2),…(tm,zm)，其中t1,t2，…，tm为时间，z1，z2，…，zm为效率值；z的未知函数可用f(t)表示，即f(t)是根据m组数据的分布情况来确定：为了方便计算，采用多项式表示：f(t)＝x1+x2t+…+xntn‑1其中x1,x2,…,xn为n个待定的未知数；对不同的效率计算值加不同的权重，即求解如下问题：选择f(t)的参数，使得效率值zi与对应的函数f(ti)的偏差平方后的加权的和为最小，即求解一个函数最小化问题：∑wiei2＝∑wi[zi‑(x1+x2ti+…+xntin‑1)]2其中wi为对不同数据所设置的不同权重系数，ei为效率值zi与对应的函数f(ti)的偏差；上述方程可以在Matlab中建立相应的优化函数来求解，最后用求出的系数x1,x2,…,xn作出效率曲线f(t)。