可控震源的主動隔振系統(tǒng)的實驗研究.pdf

1、可控震源是一種應用于石油與天然氣工業(yè)的大型地球物理勘探設備，它在地震勘探中能夠產(chǎn)生頻率連續(xù)變化的地震信號用于探測地下可能儲集油氣的地質(zhì)體。由于地震信號的品質(zhì)決定了對地下地質(zhì)目標成像效果，與可控震源密切相關的隔振系統(tǒng)具有十分重要的意義。截止到目前，當今時代所采用的隔振方法，在激發(fā)頻率為6-250Hz區(qū)間，能夠達到90％以上的隔振效率，基本滿足地震勘探的激發(fā)需要。而低于3Hz的激發(fā)頻率信號，隔振的效率遠遠不能達到要求。論文建立了與可控震源相

2、匹配的實驗模型，增加主動隔振技術，對可控震源的主動隔振系統(tǒng)的實驗進行了研究。
　　本文分析了可控震源隔振系統(tǒng)的結構和工作原理，建立了物理模型和數(shù)學模型，并對ZK-5VIC型虛擬測試振動與控制系統(tǒng)進行了仿真研究。針對復雜的低頻振動信號，搭建混合隔振系統(tǒng)的實驗平臺。采用51單片機作為主控制器、電動式激振器作為作動器的主動隔振系統(tǒng)，構建混合隔振系統(tǒng)。通過控制算法的研究，最終確定PID控制算法，實現(xiàn)了可控震源實驗模型的隔振控制。對實驗模型

3、進行了大量的研究與測試，實驗表明，所建混合隔振系統(tǒng)在低頻段隔振實驗效果較好，在3Hz時隔振效率達到80％，2Hz時隔振效率達到83％，1Hz時隔振效率達到86％，為可控震源車的低頻段混合隔振控制提供了理論依據(jù)與技術保障。
　　本文的重點研究內(nèi)容包括以下幾點:
　　1)針對低頻振動信號，設計了混合隔振方案，硬件方面采用51單片機作為主控制器，軟件方面采用PID控制算法，實現(xiàn)了激振頻率在3Hz以下的主動隔振的實驗研究。研究結果顯