吴修德 （长江大学机械工程学院，湖北 荆州434023）

苏一凡 （中海石油 （中国）有限公司湛江分公司生产部，广东 湛江524057）

吴文秀 （长江大学机械工程学院，湖北 荆州434023）

修井机的起升系统担负着起升与下放钻具、钻头进给、钻压控制、处理井下复杂事故等工作，主要由绞车、天车、游车以及钻杆等部分组成，在绞车中常采用液压盘式制动器构成制动控制系统。修井机起升系统的制动控制是典型的机电液一体化控制。通过系统仿真分析可以获得起升系统的动态性能[1，2]。为了提高系统仿真分析的效率，笔者构建了修井机起升系统的机电液多领域的联合仿真分析方法。

1 机电液联合仿真总体方案

以XJ250修井机的起升系统为研究对象，通过实体建模软件PRO/ENGINEER和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS，建立包含液压盘式刹车在内的起升系统的动力学简化模型，对提升工况、下入工况的工作制动和紧急制动过程进行动力学仿真，可以得到起升系统各关键元件所承受的动载荷大小及其变化规律。利用AMESim软件液压系统建模的优势，建立液压盘式刹车的精准模型，然后用采用AMESim和 Matlab/Simulink联合的方法，建立液压盘式刹车制动系统的联合仿真模型，通过 Matlab/Simulink和AMESim联合仿真，可分析或验证起升系统的制动控制性能。修井机起升系统的机电液联合仿真的总体方案如图1所示。

图1 联合仿真总体方案示意图

2 机电联合仿真

利用ADAMS的Controls模块，可以将复杂的控制添加到机械系统的样机模型中，实现机械系统仿真分析工具与控制系统仿真软件有机连接，便于对系统进行整体分析。……