铁钻工作为井口作业设备中重要的钻杆套管上卸扣装置,目前存在套管上扣质量不一、效率低、套管接头密封性能低等问题。本文以TZG340-100Y轨道式铁钻工为研究对象,针对套管上扣过程中台肩密封面过盈配合变形量的检测展开研究,设计了一种铁钻工专用控制器系统。本文分析了铁钻工的组成结构和上卸扣工作过程,提出了一种检测套管台肩密封面过盈配合变形量的铁钻工上扣工艺改进方案,根据铁钻工功能需求完成了控制系统的总体设计;对套管上扣过程的套管螺纹非过盈阶段、套管螺纹过盈阶段和台肩面接触阶段进行力学行为分析,得到套管上扣过程模型,对套管上扣过程中的连接零点进行特征分析,确定根据套管连接零点检测套管台肩密封面过盈配合变形量的方法;使用支持向量机算法划分套管上扣的不同阶段,并用自适应惯性权重粒子群算法对支持向量机算法的参数进行优化,得到对套管连接零点的检测模型,试验结果表明检测模型具有良好精度表现;根据铁钻工系统参数,基于STM32微处理器和μC/OS II操作系统设计了铁钻工专用控制器系统的硬件和软件,基于C#.NET开发环境设计了铁钻工控制器系统的远程监控服务平台,实现了铁钻工设备状态监控、远程控制、历史数据查询的功能。最后,本文设计的铁钻工专用控制器系统在TZG340-100Y轨道式铁钻工进行调试与运行,结果表明该控制器系统自动操作铁钻工上扣比原始手动操作具有更高控制精度和效率,验证了本文提出改进上扣控制方法的正确性和优越性。