大型直缝焊管作为油气管道采用的主要管型，国际上主要有UOE和JCOE两种成形方式。在生产过程中，由于焊接热应力、成形设备及模具整体直线度等因素的影响，时常导致最终成形的焊管的整体直线度不满足要求，需对其进行矫直。根据大型直缝焊管的几何特殊性，目前生产厂家多采用三点弯曲压力矫直的方法修正其直线度。由于现行的三点弯曲压力矫直工艺的局限性，单次矫直的实质是将单弧度大弯矫成S弯，当待矫管件初始挠度较小时，一次压力矫直可将其直线度修正到要求以内，而当初始挠度较大时，需要多次矫直才能达到提高整体直线度的目的，且每次矫直前均需要测量整体的挠度分布，从而确定支点、压点位置、矫直行程等工艺参数，矫直效率极低，不易满足生产需求。为克服现有矫直工艺存在的不足，首先依据小曲率平面弯曲弹复理论，给出了基于待矫管件初始挠度分布确定理论矫直弯矩分布的方法和预测公式，以该分布弯矩施加于待矫管件理论上可将其一次性完全矫直。理论矫直弯矩分布的定量化为多种压力矫直控制策略的提出奠定了理论基础。为方便工业应用，通过将理论矫直弯矩离散线性化，本文提出了大型管件多点弯曲一次性矫直控制策略，并给出了相应矫直参数的确定方法，仿真结果表明，压点数目越多，矫直精度越高，小管坯的物理模拟实验也验证了仿真模型的正确性。为了以较少的压点数目获得较优的矫直效果，引入了载荷修正系数的概念，分别给出了基于最小二乘原理和基于弯曲变形能相等原理的载荷修正系数的优化方法。实际管件矫直过程的仿真模拟验证了后者的可行性和可靠性，这为多点弯曲一次性矫直控制策略的定量实施提供了途径。针对现行的三点弯曲压力矫直工艺，首先，揭示了多次三点弯曲压力矫直工艺的矫直机理：以锯齿形折线分布弯矩逼近理论矫直弯矩光滑曲线；进而提出了多次压力矫直定量控制方法，依据该方法只需一次性测量管件初始挠度分布，即可给出相应的多次三点弯曲压力矫直所需的工艺参数。以不同几何尺寸、不同初始挠度分布、不同矫直次数的小尺寸管坯矫直的物理模拟实验验证了多次三点弯曲压力矫直定量控制方法的可行性和可靠性，不仅保证了矫直精度，且大大提高了矫直效率。针对大型直缝焊管的挠曲特点，设计了一套自行式直线度检测系统，该系统中利用遥控小车作为激光三角反射式位移传感器的载体，在框架式的运行轨道上对焊管进行自动测量。系统测量程序以虚拟仪器LabVIEW为软件平台，来实现数据采集、输出和显示。自行式直线度检测系统的验证实验结果表明了检测系统的可靠性和准确性。受焊管材料批次、热处理、变形情况等因素影响，管件材料性能参数会有较大波动，如何精确识别出管件的材料性能参数是提高矫直精度的一个重要条件。本文采用有限元方法验证了相同截面形状、相同材质的小曲率曲管在压力矫直过程与直管三点弯曲过程的近似关系；进而依据直管三点弯曲过程的理论模型，提出基于神经网络的材料性能参数的识别模型。经实例研究表明，该模型的识别精度较高，识别结果可直接应用于压力矫直工艺参数的计算。依据直线度检测系统和材料性能参数在线识别模型，分别制定了智能化多点弯曲矫直控制策略和智能化多次三点弯曲矫直控制策略的具体实施步骤，为智能化矫直控制系统的研究、实施提供重要依据。