给进力和切削转速是回转钻进中最重要的控制参数,为了满足工程地质参数随钻测量系统的工作要求,提出了工程地质钻机给进和回转比例控制系统设计方案。其中给进系统采用比例调压泵控制给进力,而回转系统则通过比例排量控制泵调节负载流量,进而控制转速。利用仿真模型,对控制信号、连接管道、控制压力以及负载变化等因素影响进行了分析,分析结果表明通过采取合理的技术措施,如缩短连接管道、采用斜坡控制信号和合理的控制压力等,回转钻进系统具有调压和调速准确、负载适应能力强、抗干扰和低功耗等特点,具备良好的钻进控制能力。

连续油管测井机的研制为复杂大斜井、水平井的测井作业提供了有效的技术手段,其中,满足测井作业低速稳定性要求的注入头与滚筒的协同控制是整机的关键技术之一。为了提高测井机的性能,提出了基于二次调节系统辨识的连续油管协同控制设计方案。从二次调节系统的组成与原理出发,通过建立二次调节系统的非线性模型,可以将其简化为一个二阶线性系统,对其动力学特性进行描述。根据这一特点,依据最小二乘理论,采用带有遗忘遗因子的最小二乘算法,对二次调节系统进行了系统辨识,获得了确定参数的系统模型。在辨识模型的基础上,通过采用PID控制器,对二次调节控制系统进行了实验研究,为今后连续油管测井机的理论分析和实时控制打下良好的基础。研究表明,二次调节系统替代传统马达有效地解决了注入头与滚筒协同控制问题。

针对工程机械车辆液压底盘模拟试验台中驱动系统的转速控制子系统与加栽系统的转矩控制子系统的耦合问题，分析其对整套系统控制性能的影响。结合本试验台的特点，设计了一个基于单神经元PID控制的解耦网络，并给出了网络构造的全过程。实验以及仿真研究结果表明，通过在控制系统中加入特定的解耦网络，实现了驱动系统的转速控制子系统与加载系统的转矩控制子系统间的动态近似完全解耦，使两个子系统近似成为独立的控制系统，从而使系统的控制性能得到明显改善，为实际调试工作奠定了基础。

分析了二次调节加载系统的特性。针对系统的特点，提出一种动态矩阵预测控制（DMC）和PID相结合的方法。通过内环来克服随机干扰，外环采用预测控制来获得优良的跟踪性能和鲁棒性，实现目标和控制的分层，对有关设计参数的选择进行了讨论。仿真试验结果表明：动态矩阵预测控制和PDI相结合的方法有效地克服了系统时变、干扰等未知影响，有较高的控制精度和较强的鲁棒性，可获得满意的控制效果。

针对采用二次调节技术的工程机械车辆液压底盘模拟试验台运用建模的方法分别建立了直流调速电机、液压蓄能器、恒压变量泵马达(一次元件)、二次调节转矩系统和驱动系统的转速控制的各个子系统的数学模型。在此基础上建立了二次调节模拟加载试验台整体数学模型阐述了整套系统各个子系统彼此之间的复杂耦合关系。通过仿真分析和实验验证了理论分析的正确性。

针对采用二次调节静液传动技术的模拟加载试验系统进行分析，设计了一种仿人智能控制器。研究结果表明．仿人智能控制器能改善系统的动态性能，具有较好的控制性能，为二次调节技术在工程机械中的实际应用奠定了基础。

注入头是连续油管测井机的核心部分，其液压系统采用目前先进的电液集成控制技术，实现模块化、集成化设计，提高连续油管测井机的自动化水平。根据连续管测井机注人头的主要功能和技术耍求以及连续管测井作业的工艺特点，液压系统方案中，设计满足负载特性要求的主驱动回路和辅助驱动回路。在此基础上，应用自动控制技术，实现连续管测井机工作过程的自动化。实验结果表明：连续管测井机注入头液压系统工作可靠，是一种理想的连续管注入头液压系统。