利用伪随机信号系统辨识钻柱系统Ξ.PDF

第 22 卷 　第 3 期 　　　　　　　　　 Vol. 22 　No. 3 西 南 石 油 学 院 学 报 　　　　　　　　　 　2000 年 　8 月 　　　　　　　Journal of Southwest Petroleum Institute 　　　　　　　　　Aug 　2000 　 ( ) 　　文章编号 : 1000 - 2634 2000 03 - 0065 - 04 利用伪随机信号系统辨识钻柱系统 李 玲 , 韩继勇 ( 西安石油学院电子工程及仪器系 ,西安 710065) 摘要 : 用白噪声信号作为输入信号对钻柱系统脉冲响应进行辨识 。研究了伪随机信号的特征及伪随机信号产生的方 法 ,得出了用伪随机信号代替白噪声信号辨识钻柱系统脉冲响应的结论 。结合输入信号和输出信号 ,利用钻柱系统 的脉冲响应 ,讨论了钻柱的临界转速 、钻柱共振 、钻柱与井壁之间的相互作用 、所钻地层岩性等钻井工程问题 。 关键词 : 伪随机信号 ;钻柱 ;系统 ;辨识 中图分类号 : TE22 　　　　　　　　　文献标识码 : A ( ) 机二进制信号 。伪随机信号 x t 与随机二进制信号 引　言 ( ) y t 的区别如图 1 所示 。在钻柱系统辨识中, 正是 分析物理系统的重要环节是建立系统的数学模 要用到伪随机信号的随机性 。 型 。系统的数学模型是描述系统的输入与输出因果 关系的。 在生产实际中遇到的系统 ,当扰动作用较小时 , 往往可以认为是处于线性状态 。“在线”辨识时 , 附 加到系统的试验信号电平极低 ,系统受到扰动很小 , 不会使系统偏离原来的线性工作状态 。 在文献 [ 1 ] 中 , 作者用 白噪声信号作为输入信 号时, 其输入 、输出间互相关函数正比于钻柱系统的 脉冲响应 g ( τ) , 之所以能这样简便地求出 g ( τ) , 是 由于白噪声信号与一般信号不同, 白噪声信号的自 相关函数是 δ函数 。 ( ) ( ) 白噪声信号可以用噪声发生器产生 。但是 , 白 图 1 　伪随机信号 x t 与随机二进制信号 y t 噪声发生器经常受到时间、温度或其它环境变化的 影响而产生漂移 ,偏离所要求的特征 , 因此在实际中 伪随机信号是 以零对称 的正 、负两 电平信号 ( ) 限制了它的应用 。 x t , 它的产生分成两步, 首先通过反馈式移位寄 本文研究了用伪随机信号代替白噪声信号辨识 存器获得“1”、“0 ”两状态信号, 然后, 通过电平转移 钻柱系统 。 把“1”转换成正电平 、把“0 ”转换成对称