液压与气动

作者：侯广信, 吴露, 卢靖, 葛斐, 王松峰, 冯苗涛

单位：1.中海石油(中国)有限公司北京研究中心, 北京 100028; 2.北京力合大科科技有限公司, 北京 100083

关键词：水下液压步进式执行器","组件式建模","动态性能","Gevrey平滑算法","水下节流阀","压力补偿

基金：国家科技重大专项(2025ZD1403500)

水下液压步进式执行器是深海采油树流量控制的核心设备,其动态性能直接影响水下生产系统的安全稳定运行。针对深海高压低温环境下水下液压步进式执行器非线性动态特性难以精准表征的技术难题,依托水下控制系统设计分析软件,提出一种适用于该执行器的高精度建模方法。采用组件式建模理念,搭建水下液压步进式执行器仿真模型,集成Stribeck摩擦模型、深海压力补偿机制及液压-机械耦合特性,并创新引入Gevrey函数对机械摩擦环节进行平滑处理,有效优化了模型求解的数值稳定性与响应速率。通过参数敏感性分析、典型工况仿真及示范工程应用验证,表明该模型对水下节流阀开启过程中执行器活塞位移、供油压力等关键指标偏差均小于2%,可精准复现执行器的非线性动态响应。该建模方法为水下液压步进式执行器的设计优化、性能预测提供了可靠技术手段,也为实现深海装备自主可控开发奠定了建模技术基础。

来源：2026年第2期

《液压与气动》期刊编辑部

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