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绪论
1井下控制工程学的形成与学科性质
2信号传输在井下控制工程中的地位
3随钻测量(MWD)技术的发展状况
4井下信号传输方式的应用与研究状况
5本文的研究背景、研究内容和重点
6研究步骤与方法
第1章液压信号发生器的基本工作原理与设计要点
1.1随钻测量(MWD)系统液压信号发生器的基本类型
1.1.1泄流型信号发生器—负脉冲信号发生器
1.1.2往复节流信号发生器—正脉冲信号发生器
1.1.3旋转节流信号发生器—连续信号发生器
1.2节流型信号发生器信号产生的理论依据
1.3节流型信号发生器主阀设计的要点
1.3.1压力波幅的限定与最小开度的设计原则
1.3.2全开度阀口压力损失的计算
1.3.3阀口最大开度的确定原则
1.4有关液压信号发生器的几点基本认识
1.4.1信号的类型取决于阀口开关的规律
1.4.2液压系统的构成、控制方式是信号产生和变化的关键
1.4.3压力开度关系的线性化与比例控制的采用可提高信息传递量
第2章HDS1信号发生器液压系统模型的建立与初步仿真计算
2.1引言
2.2液压系统模型的建立
2.2.1结构简图与基本工作原理
2.2.2液压系统原理
2.3液压元件流量系数的计算
2.3.1流量系数的计算方法
2.3.2阀口结构尺寸与流量系数的计算结果
2.4应用DSH液压系统仿真软件的初步计算
2.4.1 DSH液压系统仿真软件简介
2.4.2仿真计算内容与输入参数的确定
2.4.3设计参数状况下的脉冲响应
2.4.4设计参数状况下的幅频特性
2.5关于液压信号发生器的几个初步设想
2.5.1“二通阀进液控制方式”的确定及其特点
2.5.2增流阀进液控制式信号发生器的方案构思
2.5.3二通阀回液控制式信号发生器的方案构思
2.5.4转阀作为先导阀的初步设想
2.5.5用脉冲信号与连续信号相结合的方式提高信号传输率
第3章二通阀进液控制式信号发生器液压系统数学模型
3.1引言
3.2液压系统基本数学方程
3.2.1流量平衡方程的建立
3.2.2受力平衡方程的建立
3.3基本系统的状态方程
3.3.1基本数学方程的归纳简化
3.3.2基本系统的非线性状态方程
3.3.3线性化状态方程之一
3.4信号发生器平衡点的条件
3.5信号发生器分解过程状态方程
3.5.1升压阶段溢流阀完全关闭时的状态方程
3.5.2升压阶段溢流阀保持一定开度时的状态方程
3.5.3降压过程溢流阀开启阶段状态方程
3.5.4降压过程溢流阀固定开度状态方程
第4章HDS1信号发生器脉冲响应及影响因素仿真计算
4.1脉冲响应仿真计算程序设计
4.1.1升压过程计算程序设计
4.1.2降压过程溢流阀开启阶段计算程序
4.1.3降压过程溢流阀稳定开度阶段计算程序
4.2 HDS1信号发生器脉冲响应基本特性计算
4.2.1平衡点的参数确定
4.2.2仿真计算输入参数
4.2.3脉冲响应计算结果与对比验证
4.3影响HDS1信号发生器脉冲响应的主要因素计算分析
4.3.1主阀弹簧压缩量对压力上升时间的影响
4.3.2主阀最大开度对压力上升时间的影响
4.3.3溢流阀的工作模式及其对压力信号产生速度的影响
4.3.4溢流阀预开度X30的作用、对信号周期影响的定量分析
4.4 HDS1信号发生器平衡点的稳定性分析
第5章二通阀回液控制式信号发生器液压系统数学模型与仿真
5.1液压系统模型及工作原理
5.2升压过程状态方程
5.2.1基本方程
5.2.2不计液体压缩时的非线性状态方程
5.3降压过程状态方程
5.3.1基本方程
5.3.2考虑液体压缩时的非线性状态方程
5.3.3不计液体压缩时的非线性状态方程
5.4状态方程MATLAB描述与脉冲响应仿真计算
5.4.1 MATLAB模型文件
5.4.2脉冲响应仿真计算
第6章增流阀进液控制式信号发生器液压系统数学模型与仿真
6.1液压系统模型及工作原理
6.2升压过程增流阀开启阶段数学模型
6.2.1基本方程
6.2.2不计液体压缩时的非线性状态方程
6.3升压过程增流阀开度最大状态数学模型
6.3.1基本方程
6.3.2不计液体压缩时的非线性状态方程
6.4降压过程数学模型
6.4.1降压过程溢流阀开启状态方程
6.4.1降压过程溢流阀溢流阀全开状态方程
6.5平衡状态的数学模型
6.5.1基本方程
6.5.2压力公式
6.5.3状态方程
6.5.4平衡条件
6.6信号发生器脉冲响应仿真计算与结果比较
第7章实验方案与实验样机的设计
7.1实验方案构思与相关参数设计
7.1.1实验目的和基本要求
7.1.2实验方案液压系统与数学模型
7.1.3泵源的选用与节流口K1的尺寸设计
7.2实验样机通用模块结构设计及装配关系
7.2.1通用位控节流阀总成(TEST01)
7.2.2通用缸头组件(TEST02)
7.2.3通用缸体组件(TEST03)
7.2.4通用中心杆—活塞运动组件(TEST04)
7.2.5通用溢流阀总成(TEST05)
7.2.6通用缸体底盖(TEST08)
7.2.7通用电机驱动先导滑阀总成(TEST09)
7.3实验样机专用模块结构设计与整机组成
7.3.1二通阀进液控制式信号发生器实验样机组成
7.3.2增流阀进液控制式信号发生器实验样机组成
7.3.3二通阀回液控制式信号发生器实验样机组成
7.4实验系统整体组成
研究结论及创新点
下一步工作计划
参考文献
致谢
