为提高双目相机不同位姿下焊缝的三维重构测量精度,提出一种基于立体视觉图像误差补偿的管道焊缝三维重构测量方法。采用改进灰狼算法(IGWO)优化广义回归神经网络(GRNN)补偿焊缝三维重构图像点的坐标误差。采用混沌映射、非线性收敛因子和最优记忆保存思想对GWO算法进行改进,通过8个标准测试函数进行仿真验证;利用优化后的GRNN模型对图像点坐标误差进行预测和补偿,计算三维坐标重构出焊缝点云,三维测量焊缝的焊宽、余高和长度。试验结果表明:该模型在双目相机不同的位姿状态下都能较准确地实现焊缝的三维重构,焊缝的三维测量相对误差在0.9%以内。

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。

已经建设完成的中俄原油管道二线工程在冬季施工过程中途经黑龙江漠河等东北地区,冬季平均气温低。坡口机液压泵站采用柴油发动机作为动力在低温条件下使用面临着无法启动等问题。针对东北地区-40℃低温,设计一种在极寒温度工况下使用的坡口机液压泵站,该液压泵站采用整体式框架结构,发动机采用密闭式保温设计,具有良好的低温防护性能。同时,对液压控制系统进行优化设计,对液压元件进行优化选型,解决了液压泵站在低温环境下的使用问题,确保了工程现场的使用。

为减少管内智能封堵器的振动,在封堵器尾部设计三块可折叠扰流板,以降低管内流场的压力和涡量,从而减少流体对封堵器的冲击,但扰流板的角度对减振效果有着较大的影响,因此需要对扰流板的运动进行控制,使其翻转到指定的角度,达到最佳的减振效果。设计一种气动控制系统,建立气动控制系统的模型,选择模糊PID控制方法来控制系统的位移,进而控制扰流板的翻转角度。同时对系统的运动速度进行控制,间接调节扰流板的翻转角速度,使扰流板的翻转速度趋于稳定,避免由于速度波动而引起流场剧烈变化。仿真结果表明:所设计的控制器可以有效地控制扰流板翻转角度和角速度,满足实际工程需要。

抽油机是把石油从地层提升到地面的重要的机械设备。基于目前液压抽油机在使用过程中存在的高耗能、低效率、换向不平稳等问题,采用恒功率可调变量泵的控制策略,设计一种采用蓄能器回收能量的复合液压缸式抽油机。在AMESim中搭建系统模型,并通过模糊控制优化抽油杆速度特性曲线。仿真结果验证抽油杆换向速度波动超调量由原来的20.6%降到3.82%,蓄能器能够节能48%。

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。

该文根据钻机绞车起钻与下钻的工况要求利用比例阀控马达技术设计了双向双参数液控马达负载系统在实验室内模拟实现了钻机钩载的变化规律并对该系统的结构特点和工作原理作了重点介绍。