[发明专利]一种旋转导向执行机构控制系统模拟实验台和方法

摘要

本发明公开了一种旋转导向执行机构控制系统模拟实验台和方法，涉及石油钻井器械技术领域。该实验平台通过模拟旋转导向执行机构的工作方式，研究导向机构导向力的控制方法和关键部件的工作特性，为实际的导向机构控制系统的研制提供了技术支持，避免了重复设计、研制样机，资金投入小，周期短。

主权项

1.一种旋转导向执行机构控制系统模拟方法，其特征在于，利用旋转导向执行机构控制系统模拟实验台，所述模拟实验台包括液压系统和控制系统，所述液压系统包括：无位置传感器无刷直流电机、齿轮泵、压力传感器、可调节流阀、液压缸、弹簧负载和挡板，所述电机和所述齿轮泵通过联轴器连接，所述齿轮泵通过管路与所述液压缸连通，所述压力传感器和所述可调节流阀均设置在所述管路上，所述液压缸的活塞杆用于模拟翼肋，所述挡板用于模拟井壁，所述弹簧负载用于模拟外界负载，所述弹簧负载的一端与所述液压缸的活塞杆连接，所述弹簧负载的另一端与所述挡板连接；所述控制系统包括：数据采集器、控制器、电机驱动电路、通信装置和上位机，所述数据采集器的输入端与所述压力传感器连接，所述数据采集器的输出端与所述控制器的输入端连接，所述控制器通过所述通信装置与所述上位机连接，所述控制器的输出端与所述电机驱动电路的输入端连接，所述电机驱动电路的输出端与所述电机连接；所述模拟方法为：通过对所述液压系统压力的控制模拟导向执行机构输出导向力的人工控制或自动控制，以及通过调节所述可调节流阀阀孔的大小模拟所述可调节流阀阀孔的大小对所述导向执行机构输出导向力的影响，当液压系统工作时，液压缸的活塞杆接触所述挡板，两者之间产生的相互作用力即为液压系统产生的导向力；通过调节所述可调节节流阀的阀孔开口大小或电机的转速改变液压系统的压力，进而改变导向力，测试所述可调节节流阀在不同开口状态下或不同的电机转速下液压系统压力的响应特性，进而测试导向力的响应特性，为实际导向机构的设计提供参考。