管件的椭圆度对于焊接质量和效率有着巨大影响,并且影响管件的残余应力分布,进而影响使用寿命。因此,需要设计一种体积小巧、适用于一定尺寸范围的集成式管内校圆机构,故提出一种管内液压校圆机构。为了提高管内液压校圆系统的控制精度,采用遗传算法优化模糊PID的控制方法。由于在校圆过程中需要多缸同时运动,采用误差补偿多缸同步控制方法。仿真结果表明:优化后模糊PID控制器相比于传统PID及普通模糊PID控制方法响应速度更快,超调量更小,更加精准快速地控制滚轮的位置,误差控制在0.1%~0.2%。多缸同步控制响应速度快,控制精准,能够实现对管道的精准校圆。这种模糊PID液压校圆机构提高了校圆质量,为管内校圆机构设计提供新思路。

预报误差法是一种精确度较高的辨识方法，其辨识误差要远远小于最小二乘法。本文对实际生产中气动系统采用预报误差法进行气动模型参数的辨识，得到该系统的动态模型。将辨识模型仿真结果与系统实验测量数据进行比较，该模型是可信的。这个模型不仅能够较好的反映系统的动态特性，而且有利于系统控制器的设计。

由于气动位置伺服系统非线性强、快速精确控制比较困难，该文设计了Friedland—Park非线性加速度观测器，结合实验研究，采用位置、速度、加速度闭环变参数控制策略进行气动伺服系统的位置控制研究。该策略既可以避免位移信号重复微分而引起的失真，又有效地抑制了非线性摩擦力的干扰。实验结果表明，该控制策略结构简单，实用性强，控制精度达到要求，适合推广应用。

针对石油固井作业系统现场操作不方便，固井效率低和安全风险高等问题，基于LabVIEW虚拟仪器平台，设计出石油固井作业气动控制系统，通过PC机和下位机PLC，与气动系统设计软件联合仿真，控制固井现场气动系统动作，完成注水泥、释放胶塞等固井作业，同时下位机实时返回现场数据给上位机，实现在线状态检测。实验结果表明该系统具有良好的实时性和可靠性。

柱塞泵配流盘配流结构参数的选取对配流噪声的影响非常大对其参数的优化是一个多维的非线性离散优化问题并且优化过程中需要不断求解非线性微分方程.使用传统的机械优化设计方法效果不佳.本文为了解决这个问题采用改进的遗传算法以无压差过渡条件下压力梯度峰值最小为目标函数对配流结构参数进行优化设计.采用实数编码及精英选择法以提高遗传算法的性能.最后以矩形槽结构的配流盘为例对算法进行了验证.

本文通过计算机仿真研究配流盘上各种阻尼结构类型的工作特点，提出改进方法，对降低轴向柱塞泵配流噪声有重要意义。