论文讨论的AADDS钻具为一种新型的石油自动垂直钻井工具,钻具上进行主动纠斜的核心部件是液压导向纠斜机构。在不改变钻具现有结构、参数的前提下,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,为进一步解决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。该钻具中的导向纠斜机构是一种由单柱塞泵驱动的微型液压动力系统,其流量小且不连续。为了实现对该钻具输出纠斜力的连续控制并降低纠斜力的波动幅度,论文在原有的单脉宽调制技术基础上进行了优化,引入了多脉宽合成调制技术。通过对系统的流量-压力特性进行理论建模分析,提出了通过对液控系统中二位二通电磁阀在钻杆一个旋转周期T(即一个调制周期)内,进行多次通、断控制(即多脉宽合成调制),使系统纠斜缸在一个周期T内增加的油液体积由原来的一次排放改为多次排放的控制技术,从而有效地提高了纠斜缸压力和输出纠斜力的平稳性。为了实现这种多脉宽合成调制控制,分析了电磁阀多脉宽合成调制原理和工作特性,借助液控系统的数学模型获得多脉宽合成调制所需要的参数,并利用Matlab/simulink软件进行了系统多脉宽合成调制控制的仿真研究;在理论与仿真分析的指导下,最终对液压导向纠斜机构进行了多脉宽合成调制控制效果的实验测试,结果表明:这种优化后的多脉宽调制技术能够有效地降低纠斜缸调制压力的波动幅度,从而提高了纠斜缸压力和输出纠斜力的平稳性。