电液位置伺服控制系统是一个非线性系统,且伺服阀具有死区非线性特性以及受零偏、泄漏等各种复杂因素的影响。一般采用的常规线性PID控制器难以协调快速性与超调性之间的矛盾。基于LabVIEW平台,针对电液伺服系统的非线性和不确定性等特性研究设计出非线性PID控制器,并与PID控制算法进行比较。实验结果表明,非线性PID控制器中的增益参数能够随控制误差而变化,使控制系统既响应快又无超调现象,抗干扰能力也优于传统的PID控制,改善了系统的性能。

针对数字式电液作动器的位置控制展开研究,提出了一种基于模型的算法,能够实时地对数字式电液作动器系统的状态进行预测,并根据预测的状态完成位置控制。在脉冲宽度调制(PWM)和脉冲数量调制(PNM)的基础上,改进了数字阀系统的控制方法,建立了完整的数字式电液作动器系统模型,并通过软件联合仿真得到了作动器的控制结果。最终结果表明:采用基于模型的算法,能够使得作动器的追踪精度达到0.5mm。与传统方法相比,该方法逻辑简单,可行性强,控制效果较好。

为提高液压挖掘机铲斗位置控制性能,在建立铲斗位置控制系统开环传递函数基础上,分别采用蚁群算法和模糊算法进行铲斗位置PID控制器参数优化,并仿真比较了2种算法优化的系统响应性能和抗干扰性能。仿真结果表明:相比模糊算法,在加随机干扰力和不加随机干扰力2种情况下,基于蚁群算法的系统对于阶跃信号的超调量、调整时间、稳态误差等指标均降低;对于正弦信号的最大跟踪误差、平均跟踪误差均缩小5%以上。

通过对非线性时不变系统进行分析,提出了一种鲁棒线性逼近的电液伺服系统精确位置控制方法。基于电液伺服控制系统的模型,得到了其非线性动力学方程。在此基础上设计了鲁棒H∞方法,并引入图解法和整体凸映射方法求解控制器的模型,用于电液伺服系统的位置控制;通过分析非线性时不变系统,找出线性化误差出现的起因;在泰勒级数展开式的基础上,对减小线性化误差的方法进行了研究;联合图解法以及整体凸映射方法,从构造多面体和构造网格的角度出发,研究线性化不确定度问题,用于减小线性化误差。实验结果表明:所提方法对位置控制的性能较好,超调量较小、调节速度较快、准确度较高。

液压多指手是一种以液压作为驱动方式的多指手，位置控制对于液压多指手跟踪规划轨迹、实现准确抓取具有重要影响。为了实现液压多指手对于位置的精确定位，针对液压多指手的工作特点以及实际液压系统的复杂性，从关节控制入手，分析了关节位置控制系统工作原理，建立了该位置控制系统的数学模型，引入了模糊PID控制策略，对基于模糊PID位置控制系统进行了详细设计，并利用MATLAB对其进行了仿真。通过MATLAB仿真研究，表明基于模糊PID的液压多指手关节位置控制系统的动态响应性能和稳态精度很好，能够满足液压多指手关节的工作要求。

轧辊液压平衡装置普遍应用于各种轧机。以某种引进的新型轧机为例，分析其轧辊液压平衡系统的工作原理和性能特点，并结合国内现状对其进行了相应改进，使其更加适合国内钢铁行业的现状。

针对单活塞液压自由活塞发动机自由活塞运动不受机械机构约束的情况研究单活塞液压自由活塞发动机自由活塞极限位置的液压节流控制方法保证系统机械结构安全。基于对自由活塞极限位置节流控制原理的分析建立液压控制回路数学模型结合试验和仿真分析节流控制的工作特征及其影响因素。研究结果表明单活塞液压自由活塞发动机极限位置的液压节流控制应考虑单向阀节流、回油阻尼和油液弹性三种作用效果的影响。压缩腔压力在膨胀冲程的第一次压力峰值由单向阀引起第二次压力峰值由回油阻尼和油液弹性引起。增大回油孔通流面积可减小第一次压力峰值压力波后期高压的持续时间。回油阻尼和油液弹性能有效防止单活塞液压自由活塞发动机机械损坏的发生。

连铸生产过程中，扇形段辊缝能否进行精确控制会对生产产生重要影响。针对实际生产中位置液压伺服系统中参数多变和非线性的特点，采用模糊PID控制对控制参数在线调整，以实现四缸同步控制。MATLAB仿真结果表明，模糊PID控制取得了满意的效果。

对液压位置饲服系统进行了建模，并且采用最优控制理论使误差和控制能消耗最小。在反馈方式上不采用 传统状态反馈方式，而采用液压系统固有的压力、伺服阀阀芯位移、位置传感器等信号进行反馈，从而不用构造状态观测器简单、可行性好。和古典控制理论相 比:有误差小响应快控制能耗小等优点。

以数字式自适应动态电液疲劳试验机为研究对象，介绍了系统的概况。在工况的基础上，建立了阀控非对称液压缸位置控制系统和力控系统的数学模型。研究了数字控制过程中位置控制与力控制相互切换的关键技术，实现了二者之间的无冲击切换。