基于PID控制的轮毂电机驱动钻机自动送钻系统设计

基于交流变频电机作为送钻电机完成自动送钻的现状,设计了一种轮毂式电机驱动的钻机自动送钻系统,以提高送钻电机依据传感元件反馈的各种实时送钻参数做出及时应对的能力,使得送钻电机可以及时调整自身转速并控制绞车转动完成起、下钻操作,最终达到实时平稳、匀速起下钻.根据轮毂电机特性选取了电机类型和参数,运用串并联多层次多自由度的弹簧阻尼动力学系统平衡原理建立了自动送钻系统动力学模型并求得整个系统的动力学方程,设计了一种轮毂电机对绞车的PID控制算法并通过Simulink仿真.仿真结果表明,与现有的送钻电机相比,所设计的轮毂电机能够调节绞车转速,使绞车转速更快地趋于匀速、稳定,并能根据不同情况及时响应,有利于起、送钻的控制操作.