修井机是原油开采中常用的作业机械,是维护油井正常生产的重要设备。绞车是用滚筒缠绕钢丝绳以对重物进行提升或下放的起重设备,是修井机的主要组成部分,在修井作业中承担着载荷的起升和下放工作。由于传统修井机仪表众多、操作复杂,增加了修井作业过程中司机的负担,降低了生产效率。针对此问题,我们研制了修井机绞车自控系统,该系统集修井机运行数据、作业数据监测和绞车运行速度控制为一体,提高了修井机的自动化水平。论文围绕修井机绞车自控系统的研制,主要展开了以下几方面的研究:对论文所属的项目进行介绍,阐述了修井机的原理;对绞车运行原理及其传动特性进行分析,并介绍了绞车控制系统发展现状;提出绞车自控系统的设计要求和总体结构。进行绞车自控系统的硬件设计,完成了车载电源、数据采集单元、数据监测单元和速度控制单元等部分的硬件电路设计;并针对现场作业环境,采用多种方法提高系统的可靠性。针对常规PID算法不能对绞车运行中的非线性、强扰动进行有效调节的问题,提出一种采用“Bang-Bang控制+模糊自适应PID控制”的复合控制算法来进行绞车运行速度控制。该算法通过协调快速性与稳定性之间的矛盾来获得良好的控制性能,仿真结果和现场应用均表明,复合控制算法的调节性能较好,其快速性、稳定性以及克服死区等非线性因素的能力均优于常规PID算法。设计了绞车自控系统的应用软件,以硬件为平台,速度控制算法为支撑,实现了修井机运行数据、作业数据的监测和绞车运行速度的控制,完成了绞车自控系统的研制。