天然气水合物(NGH)已被视为煤炭、石油等传统化石能源的替代能源,全球储量丰富、但开发难度较大。目前,尚未从根本上解决地质风险、环境风险、生产装备等安全问题,故世界各国家的商业化开采技术处于深度科学探索阶段。为解决非成岩NGH商业开发面临的技术各类难题,亟待建立大型科研试验平台。由中国科研单位联合自主研发、设计及建造的海洋非成岩天然气水合物固态流化开采实验室必将成为开展海洋非成岩NGH开发进行科学研究的重要装备。该实验室的核心装备是在模拟海底高压低温状态的NGH制备釜系统,为监测制备釜内所生成的NGH样品是否满足模拟开采技术试验条件,需要按工艺要求从制备釜取出NGH样品,因此高压低温制备釜取样装置的研究成为当务之急。本论文是在广泛调研的基础上,依据机电仪有机结合的理念,提出一种基于磁力耦合传动、电控驱动融合的NGH取样装置。根据NGH制备釜实际参数确定了取样装置的设计技术指标,先后完成装置的总体方案设计、硬件结构设计、软件编制及仿真;完成了驱动、连接、取样头结构的SolidWorks设计及机械加工、器件选型及分析,装配及调试工作;进行了控制电路设计、改进型Smith预估补偿模糊PID控制算法对取样承压管内气压进行增压、稳压和卸压控制,并通过Matlab软件进行了仿真实验。通过取样装置原理机的室内模拟实验,验证了论文研究成果原理正确、结构合理、有一定创新性和实用性,为今后实用型NGH取样器提供了技术支撑。