本文基于不可微优化理论，建立了形位误差统一判别准则，该准则的必要条件同样也适用于计算机判别。而后，利用极大熵函数，构造了形位误差评定的有效统一算法。该算法简单，易于使用，评定精度高，计算速度快。

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。

液压挖掘机系统模型结构复杂,计算繁琐且分析耗时,无法满足高效操作的需求。对此,针对挖掘机模型跟踪性能较差的问题,采用Hammerstein模型,实现液压挖掘机的预测控制。通过液压挖掘机系统结构的理论推导,对复杂的液压挖掘机模型进行简化,建立具有Hammerstein结构的液压挖掘机非线性模型。结合序列二次规划算法对该非线性模型进行求解,实现对液压挖掘机非线性模型的预测控制。在MATLAB/Simulink环境下对回转装置、动臂、斗杆和铲斗的控制进行仿真和分析。结果表明:回转装置、动臂、斗杆和铲斗实际位置与预期位置存在较小偏差,且先导压力没有出现过于频繁的冲击,气缸压力波动幅度较小。该液压挖掘机非线性预测控制模型有良好的跟踪性能和较高的控制稳定性。

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。

为从理论上研究喷嘴挡板伺服阀控电液伺服系统的动静态性能,需要建立较精确的电液伺服阀数学模型。考虑伺服阀喷嘴挡板处阀口流动等非线性因素影响,分析电液伺服阀的电信号输入到阀芯位移的输出特性,建立双喷嘴挡板两级伺服阀的非线性数学模型以描绘实际系统;根据实际模型特点,采用输入/输出线性化方法中的非线性状态反馈变换获得局部线性化模型,并通过分析系统零动态稳定性,从理论上证明了线性化模型的有效性。以常规泰勒展开线性化为对象,对提出的输入/输出线性化模型的精确性进行相应的仿真和实际试验对比。结果表明,该方法所建模型更接近实际系统,具有较强的鲁棒性,可用于精确分析实现阀控液压伺服系统的动静态性能。

磁流变阻尼器能够实现阻尼可控,作为半控制的智能器件应用在众多领域。在实验基础上,基于Bingham力学模型,建立了包括线性和非线性的磁流变液阻尼器的力学模型,通过数学方法对模型参数进行辨识,得到对应的方程。由于多项式的非线性模型,容易产生Runge振荡现象,而不能通过有效的方法得到合适阶数,所以采用傅立叶级数建立非线性模型。分别对线性和非线性模型与实验结果进行对比分析,得到的结果表明:线性模型在有加载电流下,低速时不能准确表达阻尼器的实际特性,基于傅立叶级数的非线性模型能够准确地反映磁流变阻尼器的非线性响应,曲线和实验结果基本吻合。研究结果为磁流变阻尼器动力模型的建立提供了参考。

针对功率较大且工作频繁的液压升降系统普遍存在能量利用率不高的缺点，提出了利用飞轮储能的能量回收型液压升降系统。该系统利用液压泵／马达四象限工作原理与飞轮储能技术的特点，把原来系统负载下降时转化为热能散失掉的势能和动能存储为飞轮的机械动能，并回收利用，大大提高系统能源利用效率。首先分析了该系统的工作原理，然后建立了系统能量回收时的数学模型。通过模型可知该系统在能量回收时存在流量一压力非线性和相乘非线性。最后，通过试验研究验证了该系统的可行性。

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。

三轴液压仿真转台由于伺服阀的非线性及框架间速度和力矩耦合特性使系统的模型非常复杂常规的理论建模方法建立的数学模型与实际的系统相差较大这使得鲁棒控制在液压转台中的应用受到一定限制.根据系统模型的结构特征和系统的实际特性对系统进行灰箱辩识是解决这一问题的最好办法.文中通过具体实例说明这种建模方法的有效性.

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。