本项目拟以申请人在日本九州大学博士课程研究为基础，通过分析日本“地球号”立管钻探船再入控制器的优势和局限，同时参考深海立管动态特性和海洋工程领域控制技术最新研究进展，基于九州大学最新研发的二维再入控制器，开展立管钻探三维再入控制研究。首先基于汉密尔顿原理严格推导悬臂立管三维运动方程。通过数值分析和模型实验探究拖曳力(考虑顺流涡激效应) 和横流升力在不同边界条件下的耦合关系，完成悬臂立管的三维动态特性分析。然后，基于LQI ( Linear Quadratic with Integral ) 或 LPV ( Linear Parameter Varying ) 技术研发三维再入控制器。通过MATLAB/Simulink 框图测试控制器，并利用虚拟现实技术完成钻井立管再入作业虚拟实验。最后，通过在循环水槽的模型实验完成对控制器性能的测试和评估。本研究将对我国未来建造首艘立管钻探船有重要意义。
