Método de compensação online de erro do acelerômetro durante medição em tempo real de perfuração

YANG Jinxian ,  

LIN Yuke ,  

YANG Xiaojian ,  

摘要

Para resolver o problema da baixa precisão de medição do acelerômetro durante a medição em tempo real de perfuração, foi proposta uma método de compensação online do acelerômetro baseado no Algoritmo Texugo-de-Mel Magnético-Inercial (Magnetic-Inertial Honey Badger Algorithm, MIHBA). Primeiro, as características do acelerômetro durante a perfuração foram analisadas e um modelo de compensação de erro foi estabelecido, combinando os parâmetros de erro em um vetor de solução. Em seguida, baseado no fato de que a direção da aceleração gravitacional e o valor do módulo são constantes, foi projetada uma função objetivo para o erro do acelerômetro durante a perfuração; com base na relação de saída entre o giroscópio, acelerômetro e magnetômetro durante a perfuração, foram estabelecidas condições de restrição de erro. Com base no Algoritmo Texugo-de-Mel (Honey Badger Algorithm, HBA), foi proposto o MIHBA: primeiro, baseado nos dados históricos do acelerômetro e nos resultados do processamento, a distribuição dos resultados após o processamento atual foi retroativamente estimada como valor inicial; de acordo com a relação recursiva entre o giroscópio, magnetômetro e acelerômetro em sensores MEMS, foi introduzida uma estratégia de mutação de domínio de confiança na fase de exploração do algoritmo para aumentar a diversidade da população; em seguida, na fase de desenvolvimento do algoritmo, uma operação de reflexão do método simplex não linear foi aplicada a indivíduos com baixa aptidão para melhorar a precisão da convergência. Projetaram-se experimentos em mesa vibratória e perfuração real. Os resultados mostram que a compensação MIHBA melhorou a precisão do erro do ângulo de inclinação do poço em aproximadamente 64,8%, com o valor absoluto do erro mantido dentro de 1,43°. O algoritmo pode remover efetivamente o ruído do sinal do acelerômetro.

关键词

medição em tempo real de perfuração;acelerômetro;algoritmo texugo-de-mel;compensação de erro

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