[發明專利]一種基于模糊PID算法的鉆井平臺升降控制方法在審
| 申請號： | 202010565230.8 | 申請日： | 2020-06-19 |
| 公開（公告）號： | CN111796508A | 公開（公告）日： | 2020-10-20 |
| 發明（設計）人： | 王磊;湯紫瑩;賀華成 | 申請（專利權）人： | 上海交通大學 |
| 主分類號： | G05B11/42 | 分類號： | G05B11/42 |
| 代理公司： | 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227 | 代理人： | 李慶 |
| 地址： | 200240 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 模糊 pid 算法 鉆井平臺 升降 控制 方法 | ||
本發明公開了一種基于模糊PID算法的鉆井平臺升降控制方法，解決了傳統PID控制難以在線實時調節控制參數，易造成控制過程較大波動的弊端，其技術方案要點是包括有以下步驟：鉆井平臺安裝的傾角傳感器實時檢測并輸出實際傾角，獲得實際傾角與預設的最大傾角之間的傾角偏差及偏差率；模糊控制器根據反饋的傾角偏差及偏差率確定全新控制參數；將全新控制參數輸入PID控制器，生成升降控制系統的控制信號；升降控制系統接收控制信號以控制驅動電機進行鉆井平臺的實時升降調整，本發明是一種基于模糊PID算法的鉆井平臺升降控制方法，實現升降控制過程中PID控制參數的動態調節，從而達到穩定控制的目的。
技術領域
本發明涉及海洋工程領域，特別涉及一種基于模糊PID算法的鉆井平臺升降控制方法。
背景技術
大型鉆井平臺的安裝通常采用浮托安裝方法，安裝過程中需要對平臺進行升降操作。由于海上環境惡劣，不穩定因素和外部干擾較多，因此需要重點關注升降控制系統的可靠性與安全性，實現平臺升降裝置的科學使用。傳統PID控制方法的效果很大程度上取決于其控制參數Kp，Ki，Kd的選擇，對于復雜多變的外部環境，很難在線實時調節PID控制參數，從而導致控制過程中出現較大的波動。
發明內容
本發明的目的是提供一種基于模糊PID算法的鉆井平臺升降控制方法，實現升降控制過程中PID控制參數的動態調節，從而達到穩定控制的目的。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
一種基于模糊PID算法的鉆井平臺升降控制方法，包括有以下步驟：
在鉆井平臺安裝傾角傳感器實時進行傾角檢測并輸出當前時刻的實際傾角，比較獲得當前時刻的實際傾角與預設的最大傾角之間的傾角偏差及偏差率；
模糊控制器根據反饋的傾角偏差及偏差率確定全新控制參數；
PID控制器根據全新控制參數輸出控制鉆井平臺升降的控制信號；
升降控制系統接收控制信號以控制驅動電機進行鉆井平臺的實時升降調整。
作為優選，PID控制具體如下：
通過PID算法公式進行計算獲得輸出的控制信號，
其中：Uk為電壓形式輸出的控制信號；Kp，Ki，Kd為全新控制參數；k為安裝的傾角傳感器的數量；ek為傾角偏差；eck為偏差率；
ek＝|θk-θmax|，
θk為實際傾角，θmax為預設的最大傾角。
作為優選，模糊控制器的處理為：
對反饋的傾角偏差及偏差率進行歸一化處理；
根據歸一化處理的傾角偏差及偏差率確定用于輸出的全新控制參數；
輸入的傾角偏差與偏差率、輸出的全新控制參數的論域范圍為(-1,1)。
作為優選，模糊控制器對全新控制參數的選取具體為：
對傾角偏差、偏差率根據數值設定有用于比較的適中偏差值及適中偏差率；
控制參數根據設定的中間參考段劃分為：大于中間參考段的大值區間、位于中間參考段的中間值區間、小于中間參考段的小值區間；
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于上海交通大學，未經上海交通大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202010565230.8/2.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
