往复阀钻井液连续波信号发生器调制性能研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yzymd_223
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针对井下随钻测量信号传输问题,本文研究了往复信号发生器的工作流程和机械结构,建立了信号发生器中的主阀阀芯的力学模型。基于薄壁小孔理论,进行了算例分析,并将计算结果与CFD仿真进行了交叉验证。结果表明,阀芯运动过程中,液压不平衡力和稳态液动力为主要影响因素,瞬态液动力是次要影响因素;阀芯位移与主阀阀芯受力数值近似成正弦函数关系;阀芯受力方向与闭合阀口方向相同。应用流量连续方程、动力学方程,结合电机转速的运动学方程、机械结构特性,建立了信号发生器机械结构的控制模型,并进行了AMEsim、Simulink仿真。为实现压力波的调制,利用PI控制对电机电压进行了控制。结果表明,当调制信号在一定频率内时,系统可以快速跟踪期望频率,且静态误差趋于零。基于信号发生器的控制模型,结合数字调制信号方法中的二进制频移键控、二进制相移键控,进行了信号调制仿真分析。结果表明,相比于相移键控,频移键控的波特率更高,误码率更低,码元周期固定。研究结果对下一步信号发生器调制试验具有指导意义。
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