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基于振動(dòng)信號分析的井下流量開關(guān)控制方法與流程

文檔序號:40641649發(fā)布日期:2025-01-10 18:47閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.基于振動(dòng)信號分析的井下流量開關(guān)控制方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如權(quán)利要求1所述的基于振動(dòng)信號分析的井下流量開關(guān)控制方法,其特征在于,通過三軸振動(dòng)傳感器采集泵的振動(dòng)信號時(shí),采集頻率高于振動(dòng)信號振動(dòng)頻率的兩倍,以滿足奈奎斯特采樣定律。

3.如權(quán)利要求2所述的基于振動(dòng)信號分析的井下流量開關(guān)控制方法,其特征在于,步驟1中,三軸振動(dòng)的時(shí)頻特征矩陣使用如下公式進(jìn)行表示:

4.如權(quán)利要求3所述的基于振動(dòng)信號分析的井下流量開關(guān)控制方法,其特征在于,步驟1中,通過如下公式,基于時(shí)頻特征矩陣,計(jì)算流體壓力波動(dòng)特征:

5.如權(quán)利要求4所述的基于振動(dòng)信號分析的井下流量開關(guān)控制方法,其特征在于,步驟1中,通過如下公式,根據(jù)時(shí)頻特征矩陣與流體壓力波動(dòng)特征,計(jì)算湍流強(qiáng)度:

6.如權(quán)利要求5所述的基于振動(dòng)信號分析的井下流量開關(guān)控制方法,其特征在于,步驟2中,使用如下公式,基于湍流強(qiáng)度,計(jì)算雷諾應(yīng)力張量:

7.如權(quán)利要求6所述的基于振動(dòng)信號分析的井下流量開關(guān)控制方法,其特征在于,步驟2中,使用如下公式,根據(jù)湍流強(qiáng)度和雷諾應(yīng)力張量,計(jì)算流態(tài)轉(zhuǎn)捩判據(jù)值:

8.如權(quán)利要求7所述的基于振動(dòng)信號分析的井下流量開關(guān)控制方法,其特征在于,步驟2中,使用如下公式,建立流量估計(jì)模型:

9.如權(quán)利要求8所述的基于振動(dòng)信號分析的井下流量開關(guān)控制方法,其特征在于,步驟3中,使用如下公式,根據(jù)流量估計(jì)模型,生成井下流量開關(guān)控制的動(dòng)態(tài)響應(yīng):

10.如權(quán)利要求9所述的基于振動(dòng)信號分析的井下流量開關(guān)控制方法,其特征在于,步驟3中,使用如下公式,根據(jù)動(dòng)態(tài)響應(yīng),使用自適應(yīng)控制方法生成井下流量開關(guān)控制的自適應(yīng)控制律:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及信號分析與處理技術(shù)領(lǐng)域,更進(jìn)一步地,涉及基于振動(dòng)信號分析的井下流量開關(guān)控制方法。所述方法包括:步驟1:通過三軸振動(dòng)傳感器采集泵的振動(dòng)信號,得到三個(gè)軸方向的加速度時(shí)域信號;對加速度時(shí)域信號進(jìn)行多維振動(dòng)譜分量解耦,得到三軸振動(dòng)的時(shí)頻特征矩陣;步驟2:基于湍流強(qiáng)度,計(jì)算雷諾應(yīng)力張量;根據(jù)湍流強(qiáng)度和雷諾應(yīng)力張量,計(jì)算流態(tài)轉(zhuǎn)捩判據(jù)值,并建立流量估計(jì)模型;步驟3:根據(jù)流量估計(jì)模型,生成井下流量開關(guān)控制的動(dòng)態(tài)響應(yīng);根據(jù)動(dòng)態(tài)響應(yīng),使用自適應(yīng)控制方法生成井下流量開關(guān)控制的自適應(yīng)控制律。本發(fā)明有效克服了傳統(tǒng)壓力傳感和流量傳感技術(shù)在復(fù)雜井下流態(tài)中的局限性,顯著提升了流量控制的實(shí)時(shí)性、精準(zhǔn)性和環(huán)境適應(yīng)性。

技術(shù)研發(fā)人員:程金晶,陳夢婕,張?jiān)讫?劉軍,王曉偉,劉欣,朱艷玲
受保護(hù)的技術(shù)使用者:青島智騰微電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/9
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