在了解带压作业设备的国内外状况及对本课题组已有带压作业智能控制系统进行分析的基础上,针对控制系统实现防喷器与卡瓦的监控、接箍报警装置的使用、举升油缸自动化作业等智能控制中仍存在接箍报警误报警率较高、举升油缸举升力(下压力)难以自动调节等问题,利用已有的作业设备,进行进一步改进与优化设计研究。在已有的控制系统中,采用接触式接箍报警装置和油管扶正装置来实现接箍报警的探测。扶正装置解决了管柱倾斜、振动对探测的干扰问题,但对管柱变形与表面黏附淤泥等的影响仍无法辨别,依然存在误报警的问题。本文对报警方法与装置进行改进,利用模拟接近传感器采集管柱直径信息,并通过模糊算法对采集的信号进行处理分析,判别管柱直径误差及误差变化率,从而判断接箍位置,实现接箍智能报警。同时,将管柱相关数据传送到监控设备上,对接箍探测信号进行实时监测和记录。经仿真及现场实验验证表明,该方法提高了接箍报警的准确率。针对管柱起下作业控制系统无法自主平衡管柱自重、井内压力等变化会带来安全隐患并且减少设备使用寿命的问题。对井内管柱进行受力分析,推导出举升力计算公式,用于伺服控制系统。在MATLAB/simulink中,利用传递函数建立了放大器、伺服阀、举升油缸等元件的数学模型,对原有控制系统进行改进,提出分别组成电液位置伺服系统、电液力伺服系统来观察,分析其稳定性与响应速度。再利用PID算法优化伺服控制系统,在此基础上提出电液力-位置伺服复合控制的方法,并进行了仿真研究。仿真结果表明,力-位置复合控制的方式明显优于PID优化后的电液力、位置伺服控制,具有良好的控制性能。图60表7参66