针对阀控非对称缸位置控制系统,通过理论公式搭建非对称液压缸的数学模型,采用前馈PID控制方法实现其位置控制并进行仿真和实验验证。利用传递函数推导出基于轴控阀的阀控非对称缸位置控制系统数学模型;根据所推导的数学模型采用前馈PID控制算法,利用AMESim搭建了非对称液压缸位置控制系统仿真模型;通过对阀控非对称液压缸位置控制系统进行实验,验证了搭建的轴控阀阀芯位置控制系统与非对称液压缸位置控制系统的正确性和有效性,实现了轴控阀阀芯精确位置控制与对外负载的控制。

基于传统串联式机械臂末端采用位置伺服控制,纯位置控制无法满足末端与外界环境柔性接触,尤其是串联式焊接机器人末端接触力一旦过大,容易造成末端受损,就这一问题提出了一种位置内环阻抗外环的柔顺性控制方法。首先,建立串联式机械臂D-H坐标法则,对机械臂进行运动学分析;其次,设计了串联式机械臂柔顺性控制算法,内环采用前馈PID位置控制算法,外环采用常规定阻抗算法;最后,结合实际串联式机械臂平台进行末端接触力柔顺控制实验。

电液伺服控制器是风机轴系疲劳实验和动静载实验测试台的重要组成部分。设计了一种基于C8051F060的电液伺服控制器。给出了该控制器的系统结构设计方案,并详细介绍了控制器的硬件设计和软件设计。对常规PID算法和前馈PID控制算法进行了对比分析与研究,并在MATLAB环境下分别对其进行仿真,验证了前馈PID控制的良好动态跟踪性能。最后在实验测试台上测试性能,实验结果表明：该控制器与传统的控制器相比,具有结构简单,控制精度高、控制平稳,动态跟踪性能好等优点,能够满足设计要求。

船舶在海上作业时需要通过稳定平台对船舶的摇摆进行补偿。稳定平台工作过程中需要采用控制算法对各个通道进行控制。由于液压缸和电液伺服阀等机械元件惯性的影响采用常规PID算法时系统响应具有滞后性降低了稳定平台的补偿精度。为此提出一种前馈PID控制算法该算法既具有常规PID算法简单易操作的优点又能解决系统响应的滞后性问题。以稳定平台单通道为研究对象采用仿真与实验相结合的方式证明前馈PID控制算法的有效性。