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。

单柱塞泵开关式阀控系统为自动垂直钻井工具中使用的一种井下纠斜液压装置.通过对这种容积小、流量小且不连续的开关式液控系统压力流量特性的分析,指出了对该系统进行PWM控制的关键是合理确定脉宽调制周期内开关电磁阀的断电时间长度,并推导出与目标压力之间的函数关系;针对该系统提出了一种对电磁阀断电时刻无严格要求的,且输出力连续可调的PWM方法并通过仿真和实验进行了验证.

借助微分几何理论本文将模型跟随自适应控制方法直接推广到具有仿射非线性系统特点的电液伺服非线性系统并证明了系统的模型可跟随条件也能自动满足与对象和模型参数无关.

本文提出了电液比例方向阀死区的一种智能补偿方法，利用该方法有可能使比例方向阀用于伺服控制，文中给出的实验结果对此进行了有效的验证。

本文提出了通过构造与受控对象具有相同非线性特性的参考模型并借助仿射变换和非线性反馈使参考模型线性化来实现对电液非线性仿射系统的模型跟随自适应控制方法并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.

提出一种将微分变换和模型跟随自适应控制相结合，实现对阀控非对称缸的非线性电液系统的动态反馈线性化方法，且所构成的系统的模型完全跟随条件能自动满足，给出了仿真结果。

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.