在强烈地震作用下紧密相邻的结构将会发生碰撞从而导致结构部件或者整体结构的严重破坏。由于结构碰撞是一复杂的非线性问题，为了研究碰撞作用下结构的响应，使用合理的碰撞分析模型是十分有必要的。该文首先对文献中已有的碰撞分析方法或模型进行了介绍，讨论了它们之间的不足。然后针对Kelvin模型的不足提出了改进，并对改进的Kelvin模型中的阻尼常数确定进行了理论推导。最后通过数值试验证明改进的Kelvin模型及其参数确定的理论假设和推导是正确合理的，能够在实际的工程结构碰撞分析中获得可靠的结果。

为了解决拮抗式气动肌肉驱动关节的控制精度差、抗干扰能力弱以及外部扰动等问题,本文从气动肌肉驱动力模型出发,将气压、气体流率等因素纳入该模型,在该模型基础上采用了动态面控制方法,通过积分滤波器对虚拟控制的导数进行计算以达到消除微分项的膨胀,简化了控制过程,同时还根据K-观测器对柔性关节位置进行跟踪控制。实验结果表明,在该控制下关节具有良好的稳态性能,能够满足关节的安全性、柔顺性等要求。

阀控非对称缸系统存在着大量的非线性和不确定因素，这些因素对系统稳定性的影响非常复杂。本文建立了阀控非对称缸系统的非线性模型，以此模型为基础，利用多参数分岔理论分析了单一因素变化和多个因素同时变化等不同状况下系统稳定性的变化，给出了增大系统稳定裕度的设计指导性意见。

电液伺服系统具有高度非线性,且模型存在大量不确定性,设计的控制器易出现抑制干扰能力差和轨迹跟踪精度低等问题。为此,设计了一种基于自适应的积分鲁棒控制器,用于对重载机械臂的阀控马达进行控制。通过不连续参数映射实现参数自适应,改善参数不确定性。利用误差符号积分项,补偿外干扰的不确定性。仿真结果表明:该控制器具有良好的干扰抑制能力,能显著地提高电液伺服系统的跟踪精度。

磁流变阻尼器是一种阻尼可调的半主动智能控制器件,其磁流变液黏度随外加磁场强度而发生变化,因此磁流变阻尼器表现出复杂的非线性动力学特性。经典Bingham力学模型无法精确描述磁流变阻尼器在不同输入电流工况下力与速度之间的非线性关系,对实现磁流变阻尼器的输出阻尼精准控制存在难度。通过台架试验研究磁流变阻尼器的动态力学性能,提出了一种改进的Bingham力学模型—Rational函数模型。根据试验结果,通过最小二乘法对Ra-tional函数模型进行参数辨识,进一步建立各参数与电流之间的映射关系,并在Matlab/Simulink环境中对磁流变阻尼器在不同输入电流下力与速度之间的非线性关系进行仿真分析。结果表明:Rational函数模型可改进多项式函数模型在电流低于0.5 A时高速段存在的不稳定性和在速度换向拐点处拟合效果不佳的缺陷,在全工况下模拟磁流变...

电磁发射系统的推力精确可调,使水下武器通用动力发射成为可能,但水下发射系统的动力学呈强非线性,增大了内弹道调节的难度。该文首先推导了液压平衡式水下发射系统的非线性动力学模型,然后运用反馈线性化将系统转化为伪线性系统,继而分别采用比例-积分-微分控制和滑模控制实现了内弹道的有效控制,同时与前馈控制进行了对比。结果表明,反馈线性化控制和前馈控制均取得了良好的效果,反馈线性化与比例-积分-微分的复合控制最适合水下电磁发射。

为了更为有效地诊断电液伺服控制系统的故障,设计良好的状态观测器是至关重要的前提。针对阀控非对称缸电液伺服系统,提出一种线性鲁棒观测器的设计方法。在考虑建模误差、参数变化、外力干扰、过程噪声以及测量噪声等影响因素的前提下,将系统非线性模型进行线性化,并据此设计系统的线性鲁棒观测器。仿真结果表明：小负荷情况下,该文设计的线性观测器具有一定的鲁棒性。

根据故障诊断系统的特点，采用非线性理论对液压伺服系统进行了故障诊断研究。建立了液压伺服系统的非线性数学模型，仿真计算了液压缸连杆速度曲线、压力曲线和阀芯位移曲线，并成功诊断了液压伺服系统的失压故障和混入气、水后所产生的故障。

提出一种新型的四冲程发动机液压可变配气机构.建立系统非线性数学模型并分析配气机构的动态特性.仿真和试验结果表明新的液压配气机构能实现可变气门正时及开度的控制可适用于高转速发动机具有一定的实用性.

研究力反馈电液伺服阀的初步设计问题，伺服阀的各个参数往往不是最佳的。针对动态性能（包括超调、调节时间、峰值时间及频宽）进行优化，为了优化系统性能，建立了力反馈式电液伺服阀线性及非线性模型，根据喷嘴流量最优及非线性有约束多变量的优化函数对其静态结构参数进行优化，在保证了伺服阀的最优流量和综合控制性能的前提下，提高了伺服阀的频宽。对非性模型进行仿真计算，结果验证了改进方法优化系统的品质特性，为设计提供了可靠的参考。