对一种用于石油自动垂直钻井工具的微型液压动力系统进行脉宽调制控制研究,以实现在垂直钻井中对纠斜力的连续调节。针对这种具有微小容积、极小流量、单柱塞泵驱动的微型液压动力系统的特点,提出了一种非连续的脉宽调制控制方法,即通过合理确定PWM控制的脉宽周期、占空比、启动与结束时间,可在一定范围内利用两位两通电磁换向阀实现对执行机构输出力的连续控制。借助AMESim软件对该系统进行了仿真分析,并通过实验进行了验证。

本文分析了传统建模方法对电液们厥系统建模存在的问题；用神经网络建立了一个实际电液伺服系统的教学模型，并对神经网络建模的一些问题进行了研究与探索。

本文介绍一种可对大型壳体实现高精度,大载荷同步加载的多通道电液同步加载系统,并详细讨论对这种系统进行同步控制的新方法和新技术。更多还原

自动垂直钻井工具工作于深井超常环境压力下，其核心部件液控导向纠斜机构是否能直接可靠地在井下提取纠斜所需的动力是微型液压动力系统产生主动纠斜力、正常工作的保证。结合AMESim对微型液压动力系统的仿真数据，借助ADAMS对纠斜动力提取机构进行仿真分析，对导向套与钻杆之间是否保持相对转动以产生驱动液控导向纠斜机构工作的动力问题进行了深入探讨。并通过实测自动垂直钻具原理样机的导向套与钻杆的扭矩，对ADAMS仿真分析及结果进行了验证。仿真和实验表明，在深井实钻这一工况下，导向套和钻杆之间可以保持相对转速，液控导向纠斜装置正常工作的能量供给可靠，纠斜机构微型液压动力系统工作正常。

自动垂直钻具井下纠斜的动力由液压动力源提供，单柱塞泵就是其中的一种。通过建立柱塞泵理论模型，分析环境压力对油泵流量特性的影响（特别是对油泵吸油特性的影响），指出了在常规环境压力下常常发生的油泵吸油不足的根本原因是受吸油单向阀压降不能超过一个大气压的限制，而在井下高压环境下却可以避免这一限制。利用CFD软件对柱塞泵吸油单向阀容腔的内部流场进行的数值仿真和对柱塞泵在高、低压环境以及不同转速下的性能测试，都验证了上述结论。

在已有通过脉宽调制实现AADDS自动垂直钻具井下纠斜力连续调节的基础上，针对因脉宽调制导致纠斜力波动幅度较大而出现的井斜相对方位稳定性不高的问题，开展了该钻具井下纠斜力连续控制的优化研究。在不改变系统原有结构的基础上，将已有的PWM控制方法调整为多脉宽合成调制控制。即通过对液控系统中二位二通电磁阀在钻杆一个转动周期内进行多次通、断电控制，使得系统纠斜缸内增加的油液由一次排放变为多次排放，有效地降低了纠斜缸内压力的波动范围。

针对石油自动垂直钻井研制出一种能长期工作于井下并产生主动纠斜力的微型液压动力系统，即液控导向机构。它集液压动力源（油泵、油箱、溢流阀等）、控制元件、执行元件于一体，且系统结构紧凑、尺寸微小、耐井下恶劣环境，并可直接在井下提取纠斜所需的动力。结合理论建模和仿真分析．探讨了该液控导向机构在不同工况下的动力学特性，特别是机构中的控制元件，即微型电磁阀的特性对系统动力学特性的影响。仿真和实验表明，液控导向机构井下纠斜动作的可控性与钻杆的转速有关，只要最大转速下纠斜系统产生的最大流量符合要求，液控导向机构就能可靠工作。

针对电液振动伺服系统，分析伺服阀非线性流量特性引起加速度正弦响应中出现奇次谐波的原因。提出使用非线性AMFC方法进行控制，以减小加速度波形失真。通过仿真对非线性AMFC方法的控制效果进行验证，结果表明：该方法能较大幅度地减小加速度波形失真度，提高控制精度。

在对紧固件承受横向冲击或交变载荷时进行动力学分析的基础上，对紧固件横向振动试验台在油原功率受限的条件下的液压动力机构的设计问题，提出了有效的解决方案，即用相对较大的动力机构的功率配置来降低系统对油源功率的要求，同时用双阀并联的方法克服了大流量伺服阀频宽较低对系统频宽的影响。

针对电液伺服非线性系统这一类仿射非线性系统的模型跟随自适应控制(AMFC),提出了通过构造与被控对象具有相同非线性特性的离散非线性参考模型,并借助于仿射变换和非线性反馈的方法来实现对该系统的AMFC,通过分析和仿真说明了这种AMFC系统能够确保被控对象准确跟随参考模型的输出,且仿真的结果令人满意.