管内智能封堵器是一种新型的管内封堵设备,在管道维抢修作业中具有重要意义,尤其在长输管道及海底管道的高压封堵作业中已成为至关重要的一环。在管内高压封堵作业时,受到管内压力、流速、温度等多因素影响,智能封堵器与管内流体互馈效应非常复杂,管内流体-智能封堵器-管道之间形成的耦合振动会加剧管道和智能封堵器的劣化损伤。研究管内智能封堵器减振控制方法对于减少封堵过程中尾流涡旋、湍流谐振等有害振动,进而提高管内高压封堵作业的稳定性、安全性、耐久性等具有重要意义。同时智能封堵器的续航能力也是制约其发展的重要因素,当智能封堵器所携带能量源体积和重量过大时,将影响其运行与过弯能力,而当所携带能量源体积和重量过小时则无法满足长时间封堵作业的要求。因此提高智能封堵器的能量利用效率对于保障其长效、稳定运行具有重要的理论和现实意义。本文采用数值模拟和室内实验相结合的方式,研究了管内智能封堵器封堵致振机理,建立了管内智能封堵器-管内流体-管道之间的流固耦合模型,并结合减振控制理论,分别从振源和控制对象两个方面减少封堵致振,降低封堵作业造成的智能封堵器和管道的劣化损伤。在智能封堵器减振控制研究的基础上,提出并设计了一种管内智能封堵器节能控制方法,并通过改进控制策略提高能量利用效率,使智能封堵器长期稳定的服务于长输管道。本文具体的研究内容包括:（1）通过对油气管道封堵特征和管内流体动力学分析,研究油气管道封堵致振的动态响应,揭示了管内智能封堵器封堵致振机理,建立了封堵过程中管内流体的运动模型、智能封堵器的动力学模型以及二者的流固耦合模型。在数值模拟与实验分析的基础上,建立封堵振动特征与智能封堵器结构参数的关系模型,确定不同封堵作业进程时封堵致振最小的智能封堵器结构参数。（2）基于智能封堵器结构参数与封堵振动特征的关系,提出并设计带有扰流板端面的智能封堵器减振结构。通过对模拟数据的逆向化分析,揭示了动态封堵过程中智能封堵器端面结构连续变化时管内流体的振动演化规律。探究主动减振控制机制,建立封堵过程中扰流板端面主动变化的神经网络预测模型,提出带有扰流板端面的智能封堵器主动减振控制方法。（3）分析智能封堵器的封堵作业时间与能量耗散之间的关系,研究动态封堵过程中的能耗控制机理,设计智能封堵器节能装置的机械结构和液压系统,建立具有节能装置的智能封堵器运行模式,研究不同运行模式下的能量管理策略。同时,研究智能封堵器节能装置对封堵致振的影响,确定具有节能装置的智能封堵器输出能量与封堵致振的关系。提出单能量源驱动的减振节能控制方法,在不加剧封堵振动的前提下为提高智能封堵器能量利用效率、延长封堵作业时间提供了新的思路。（4）为了进一步提高智能封堵器的能量利用效率,利用实验的方法分析了智能封堵器节能控制系统输出能量与运行速度之间的定量关系,建立单能量源驱动、双能量源驱动两种控制方式下的能量消耗模型。提出基于强化学习的双能量源驱动节能控制方法,通过对封堵过程中能量管理策略的学习,实时控制智能封堵器两个能量源的输出状态,提高智能封堵器的能量利用效率,较好的实现了智能封堵器节能控制的目标。