随着全球经济发展,世界对石油和天然气资源需求量逐年升高,陆地油气资源储量逐年下降,沿海浅水区的油气资源消耗殆尽,人类对海洋油气资源的开发向深海迈进。海洋油气资源开发对水下生产装备要求极高,而国内在海洋工程装备领域与发达国家存在较大差距,尤其在水下生产装备生产及测试技术领域的研究相对落后。本课题组依托课题“水下生产设施控制系统测试与研究”对水下控制模块测试技术进行了较为深入的研究。本文重点对水下控制模块测试装置进行设计及测试方法研究,为后续的水下控制模块测试技术研究奠定基础。首先论文确定了水下控制模块测试装置总体方案。通过对水下控制模块的工作原理进行分析研究,为测试装置总体方案设计提供理论支持;结合国外水下控制模块FAT测试装置的结构框架和测试目的,提出了水下控制模块测试装置总体方案及其功能要求,并根据测试装置的功能要求完成了测试装置液压系统设计。其次论文对测试装置信号模拟器和测试主控站进行详细设计。根据信号模拟器的设计要求,确定信号模拟器的性能设计指标及硬件组成,基于硬件特点和功能要求完成信号模拟器的下位机控制程序设计和上位机控制界面设计;根据测试主控站的设计要求,确定测试主控站的性能设计指标及硬件组成,并基于其硬件特点和功能需求完成测试主控站软件设计。论文重点对水下控制模块液压测试进行了研究。为了更准确地对水下液压控制系统进行建模仿真分析,对水下液压控制系统重要元件进行了分析计算;建立了液压软管特性相似电路模型,推导脐带缆供油和回油软管的出入口压力和流量传递关系,在此基础上对脐带缆液压软管的液阻进行了分析计算;并在AMESim软件环境下建立仿真模型,对低压阀执行器开闭特性、油嘴步进执行器特性和液压测试台测试功能管线充压特性进行仿真分析,根据仿真分析结果总结出水下控制模块液压测试的理论依据。最后论文提出了水下控制模块测试方法。通过对海上油气田开发中水下控制模块的监视和控制功能配置进行分析,确定水下控制模块的测试内容,并针对每项测试内容提出相应的测试方法。