近年来，全球经济迅猛增长，特别是包括中国在内的亚太地区经济迅速发展，对石油的需求量大幅增加，使原本就供应紧张的石油缺口进一步加大，油气资源的供需严重失衡，油价持续上涨。我国石油勘探与开发的技术装备作为石油资源开采的重要支持，迫切需要紧跟和赶超世界先进水平。目前石油行业竞争日趋激烈，降低石油的开采成本和缩短开发周期势在必行，于是研制新型的石油钻机及控制系统极其重要。钻井装备技术最核心的部分是自动送钻系统。该系统可以很好地提高钻井效率、大大地降低钻井成本和司钻的劳动强度。目前，国内自动送钻控制系统生产厂商多采用传统PID算法计算出自动送钻的送钻速度，通过控制变频器来实现钻速的闭环控制。当地层变化时需要根据地层情况对自动送钻系统参数进行手动调整，导致该系统操作复杂、维护性能差、适应性差。简单模糊控制器，由于它的输出响应慢、误差大，因此不是性能很好的控制器。然而，线性PID控制器既使控制系统获得较高精度又能加快动态响应。针对被控对象时变、大时滞、高非线性及精确数学模型难建立等问题，在研究交流变频自动送钻系统的工作原理和影响送钻的各因素之间关系后，将参数自适应FuzzyPID控制应用于自动送钻，经MATLAB仿真可知：该系统可实现在线自学习实时调整参数，提高了系统调节的快速性、自适应性和鲁棒性，精度高。通过对自动送钻系统的工作原理、工艺过程和相关控制手段及算法的深入研究，本文将参数自适应Fuzzy PID控制技术用于控制自动送钻，确立了系统的总体构思和可执行方案，完成了其硬件构成、控制算法的MATLAB仿真和软件流程设计。该交流变频石油钻机自动送钻控制系统以S7-400为核心，采用双控制器、双Profibus总线、双变频器、双电机送钻和相关联锁保护，气压环、速度环和钻压环三环控制，使得系统的冗余性更大，安全性更好，可靠性更高，处理异常事故的能力更强，控制效果更佳。经现场应用证实：此算法控制效果优越，而且可以根据地层情况自动调整送钻的一些参数（包括钻速和钻压），使钻机能够根据钻压的范围自动选择恒钻压或恒钻速送钻，可实现送钻稳态精度在0.5T之内，送钻更加平稳，控制算法亦具有通用性，达到了本论文设计的目的。