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龙图腾网获悉西安石油大学申请的专利一种指向式旋转导向工具的电机控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118110472B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410391157.5，技术领域涉及：E21B41/00；该发明授权一种指向式旋转导向工具的电机控制方法是由李飞;曹蓉设计研发完成，并于2024-04-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种指向式旋转导向工具的电机控制方法在说明书摘要公布了：本申请公开了一种指向式旋转导向工具的电机控制方法，涉及钻井作业控制系统技术领域，包括：建立电机的数学模型；基于数学模型建立仿真模型；初始化电机控制参数；对电机控制参数进行迭代，在每一次迭代完成后将迭代后的电机控制参数输入仿真模型，以确定电机控制参数是否符合要求；利用最终的电机控制参数对指向式旋转导向工具的电机进行控制。本申请应用遗传算法和Simulink仿真，提前模拟出不同电机参数及惯量时的电机控制参数，为实际工程应用提供各种工况下的电机控制参数选择，避免了高温或者地层的变化引起电机转动惯量的变化时，原有的电机控制参数导致控制系统的控制精度下降、稳定性下降、鲁棒性不足、能耗变大等问题。

本发明授权一种指向式旋转导向工具的电机控制方法在权利要求书中公布了：1.一种指向式旋转导向工具的电机控制方法，其特征在于，包括： 建立电机的数学模型； 基于所述数学模型建立电机的FOC三闭环控制仿真模型； 根据温度和钻头的尺寸数据初始化电机控制参数； 利用遗传算法对所述电机控制参数进行迭代，在每一次迭代完成后将迭代后的所述电机控制参数输入所述FOC三闭环控制仿真模型，根据所述FOC三闭环控制仿真模型的输出确定迭代后的所述电机控制参数是否符合要求，如果符合要求则输出最终的所述电机控制参数，如果不符合要求则继续迭代，直到迭代后的所述电机控制参数符合要求或迭代结束； 利用最终的所述电机控制参数对指向式旋转导向工具的电机进行控制； 其中，所述建立电机的数学模型，包括： 建立三相静止坐标系下的电机模型； 对三相静止坐标系下的电机模型进行Clark变换，得到两相静止坐标系下的电机模型； 对两相静止坐标系下的电机模型进行Park变换，得到旋转坐标系下的电机模型，即所述数学模型； 在所述FOC三闭环控制仿真模型中，电流环为最内环，速度环为中间环，位置环为最外环；在所述电流环中，三相电流i a、i b和i c依次经Clark变换和Park变换后得到q轴电流i q和d轴电流i d，分别将q轴电流i q和d轴电流i d与对应的设定值Iq_Ref和Id_Ref计算差值，将q轴电流误差值代入q轴电流PI控制器计算得到q轴电压u q，将d轴电流误差值代入d轴电流PI控制器计算得到d轴电压u d，然后对q轴电压u q和d轴电压u d进行反Park变换得到α轴电压u α和β轴电压u β，对α轴电压u α和β轴电压u β采用SVPWM算法计算得到三相电压u a、u b和u c，最后将三相电压u a、u b和u c输入到电机的数学模型上；在所述速度环中，所述速度环的输入为电机的实际速度与速度设定值Speed_Ref的差值，该差值经速度PI控制器计算后的结果作为所述电流环的输入；在所述位置环中，将电机当前位置与位置设定值Position_Ref计算差值，将该差值代入位置PI控制器，输出的结果作为所述速度设定值Speed_Ref。

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