基于状态观测器的钻柱轴向—扭转振动抑制方法及装置

本发明提出了一种基于状态观测器的钻柱轴向—扭转振动抑制方法及装置，涉及钻探工程领域。该方法包括：首先，考虑钻头—岩石作用的再生切削效应，建立具有时变时滞的钻柱轴向—扭转振动模型；然后，考虑井下信息难以测量的问题，通过设计基于状态观测器的控制器，建立闭环控制系统模型和观测误差系统模型；最后，利用Lyapunov稳定性分析方法，推导出保守性较低的时滞依赖充分条件，获取控制器和状态观测器增益矩阵，进而设计了一种基于状态观测器的钻柱轴向—扭转振动抑制装置。本发明针对深部钻进过程中的钻柱轴向—扭转振动问题，在仅有井上可测信息的情况下，进行钻柱轴向—扭转振动主动抑制，仿真结果验证了该方法及装置的有效性。