由于船舶舵机电液负载模拟器所模拟的水动力载荷很大,要求加载系统不仅要有很大的出力而且具有很大的负载流量.为满足系统大流量的要求而又能有效抑制被动加载时的多余力,提出了由高响应大流量三级电液流量伺服阀和p-qv伺服阀组成的双阀并联控制方案.通过对船舶舵机电液负载模拟器的建模,p-qv伺服阀模型的分析简化,设计了双阀并联控制实时控制系统.对比双阀并联控制和单流量伺服阀控制的试验曲线,可以看出被动加载时双阀并联控制比单流量伺服阀控制可以更有效地抑制舵机系统启停和换向时的多余力,明显改善系统动态加载性能.

为了使电液负载模拟器能够实现复杂的加载力,借助PLC在程序上实现所需要的加载规律,并加入PID控制指令改善系统被控制量品质,为电液负载模拟器实现复杂加载力提供了一种有效方案;在实现复杂加载力的过程中,采用定时器延时输出位置系统位移控制信号的方法,解决了力系统加载力滞后的问题。

电液负载模拟器是典型的被动式力(矩)伺服系统舵机的运动引起了很强的多余力(矩)干扰严重影响载荷谱跟踪精度.国内外学者在消除和抑制多余力(矩)方面作了大量工作本文全面论述了多余力(矩)的产生机理和目前采用的各种解决方案及其存在的问题并对其进行了深入的比较和分析.

针对传统的负载模拟器中存在的多余力矩问题提出了一种基于摩擦力矩加载的新型电液负载模拟器介绍了它的工作原理建立了加载系统的数学模型通过分析该新型负载模拟器主要存在的摩擦系数变化导致的控制对象不确定问题选用模糊自适应整定PID控制方法来满足一定范围内摩擦系数变化的控制要求。仿真结果表明该智能控制方法与传统的PID控制相比能够满足更大范围的摩擦系数变化时的控制要求而且在控制精度和鲁棒性等指标上都比传统的PID控制有很大的改善。

针对电液负载模拟器因存在多余力而影响加载精度的问题，建立负载模拟器数学模型，分析多余力产生机制，提出包含定常补偿器和干扰观测器（Disturbance observer，DOB）的多余力混合补偿策略以提高加载精度。首先基于结构不变性原理设计定常补偿器，再通过求解H∞混合灵敏度问题获得DOB，补偿剩余多余力并提高系统鲁棒性。静态、高频动态力函数跟踪仿真表明多余力减少65％以上，动态响应快速，摄动仿真表明负载模拟器对系统不确定性的影响有较好的鲁棒性；动态加载试验证明了策略的正确性和有效性。

建立了采用P-Q伺服阀控制加载的电液负载模拟器系统键图模型并通过仿真验证了该模型的正确性。通过对P-Q伺服阀和普通的流量伺服阀加载试验曲线的对比分析表明采用P-Q伺服阀控制可以有效地抑制多余力。

建立了三类伺服阀（流量伺服阀、压力伺服阀、流量-压力伺服阀控制的电液负载模拟器数学模型，分析了它们加载和克服多余力矩的机理，并进行了仿真和实验研究，为设计和选用被动式电液伺服加载系统中的伺服阀，更好地克服多余力矩以提高系统性能提供了依据。

电液力矩伺服控制系统常用于电液负载模拟器（EHLS）以模拟航空动力铰链力矩，从而实现对目标的动态加载。由于系统存在不确定性和非线性因素，影响了系统的控制性能和稳定性。本文通过对电液负载模拟器系统模型的分析，详细论述了造成系统不确定性的原因。同时针对参数不确定性、模型不确定性及强外干扰产生的不确定性进行了仿真研究。仿真结果明确了各种不确定性对该类系统的影响程度，为采用相应的控制策略以消除多余力矩、提高系统性能提供了理论依据。

从正开口阀的阀系数入手，分析其抑制电液负载模拟器多余力矩的机理。给出流量伺服阀、压力伺服阀、流量一压力伺服阀控制电液负载模拟器时阀正开口量的确定办法，并对和正开口阀有相似加载特性的加载马达两腔开连通孔进行了多余力矩抑制实验，为正开口阀用于电液负载模拟器提供了依据。

针对电液负载模拟器加载系统中存在的不确定性因素，通过选择适当的权函数，采用混合灵敏度的H∞方法设计并用基于线性矩阵不等式的算法求解鲁棒控制器。实验验证了该控制器在弹簧刚度发生变化时具有鲁棒性，并且结合结构不变性原理能有效抑制多余力，提高被动加载的性能。