阀控缸电液系统应用广泛,提高其响应速度、控制精度与可靠性具有重要意义。传统闭环控制基于反馈误差调节,控制简单、稳定性好、易用于复杂系统,但存在时滞与稳定性问题;前馈控制作为一种开环控制方式,具有响应快、无时滞的优点,但控制效果依赖模型精度。针对上述问题,提出一种基于阀控缸电液系统的前馈-反馈联合控制策略,建立其数学模型,运用AMESim软件搭建仿真模型并进行可行性分析,通过实验建立伺服阀流量-压差-电压前馈参数表,最后基于Simulink建立变转速恒压油源实验平台并进行实验验证。仿真及实验结果表明前馈-反馈联合控制可提高阀控缸电液系统的控制精度和响应性,相较于反馈控制方式跟踪精度提高45%,具有良好的综合控制效果。

基于应力波的基本传播方程,对杆件中的应力波传播方式进行推导,并预测杆件下游的应力波。设计一种前馈控制系统接收杆中上游的应力波传播信号,将接收到的信号通过控制系统得到的数据激励下游杆件中的压电陶瓷致动器,致动器在杆中激发出与输入电压成正比的法向力,通过抵消杆中的应力实现杆中应力波振幅减小,达到减振目的。并对输出结果进行有限元仿真,结果表明测量噪声对前馈控制系统的消振影响很大。对杆中传播的干扰波和噪声信号进行建模,并以状态空间表达式来描述干扰信号和噪声信号的模型,通过输出干扰信号和噪声信号方差和,确定改进前馈控制系统的参数,得到修改后的前馈控制系统。将修改后的前馈控制系统的输出与杆中的应力波抵消过程进行仿真,验证修改后的前馈控制程序有效降低了杆中的应力波振动。

讨论由压电陶瓷作为作动器,激振器作为干扰源,双层隔振系统作为受控对象组成的机电系统和由传感器将振动信号通过控制器作用于作动器构成的闭环主动隔振系统.提出采用前馈和反馈共同控制的方法对受控对象进行隔振控制.最后给出仿真结果,证明了这种隔振器的隔振效果比单纯采用反馈的控制方法更为有效.

为解决船体姿态的变化对天线视轴的影响问题，采用陀螺检测和前馈补偿的方法。该系统利用3个陀螺检测船摇量在三维空间的分量的方法。生成对天线3个视轴的船摇扰动的附加角速度，加入天线控制系统的速度环输入进行补偿，消除其对天线跟踪的影响。工程使用结果表明，实测隔离度指标达到46．4dB，跟踪精度达到0．031°，与传统方法相比有效解决了船摇引起的抗扰动问题。

Preisach算子是一种适用于迟滞特性建模的通用数学工具.利用该算子建立了磁致伸缩作动器的模型,并推导了相应的数值计算公式.对于作动器的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于模型近似线性化的前馈控制方法.实验结果表明该模型可以较好地反映作动器的迟滞特性,利用其数值计算方法求解作动器的输出有较高的精度,满行程位移误差达1.2%;所提出的控制方法有较理想的控制效果,位置控制误差约为3.4%.

针对典型电静液作动器存在响应速度较慢的问题，将伺服阀引入其中，采用压力和位置双控制回路体系，阐述了其工作原理和建立了数学模型。同时作动器作为参数不确定性和外负载力变化的系统，在压力控制回路中，考虑其不确定性范围和性能指标要求基础上，基于定量反馈理论（QFT）设计了压力控制器。在位置控制回路中，运用动态压力校正伺服阀流量，消除外负载力的影响；并把位置误差引入压力控制回路，以提高其响应速度。仿真结果表明，其综合性能较好且便于工程实现。

针对泵控马达系统存在转速和外接负载扰动的问题，以变量泵一定量马达恒速控制系统为研究对象，阐明了系统的控制原理，建立相应液压系统的数学模型；采用了优化后的增量式PID与前馈相结合的复合方式对系统进行控制。通过Matlab的Simulink模块对系统的响应情况进行仿真，仿真结果表明：控制系统在两种扰动下反应迅速。马达输出转速能保持在较理想的状态。采用负载箱来模拟负载变化，变频器控制来模拟转速变化，进行了试验台的搭建。在输入转速为800、1500r／min时，当突变转速和负载时，马达输出转速能在2s内恢复到稳定值。稳态转速偏差为0．5％，瞬时转速偏差为5．33％。分析实验结果表明该系统调速能力较好，为车载发电系统的实现提供了借鉴意义。

当液压绞车跟踪特定运动时其响应速度是影响运动跟踪控制性能的重要因素。为了提高液压绞车运动跟踪精度设计跟踪运动前馈控制器并进行跟踪运动控制试验结果表明液压绞车的非线性因素对跟踪运动的控制精度有重要影响。利用最小二乘辨识方法实时辨识液压绞车的系统模型参数在系统辨识的基础上设计自适应前馈控制器。仿真结果表明液压绞车运动跟踪自适应前馈控制可以得到较高的控制精度。

针对泵阀联合电静液作动器液压源供油能力不足产生液压冲击的问题,采用前馈控制,将位置误差作为前馈信号引入压力控制回路,以提高压力控制回路的响应速度;同时将位置控制过程分为速度控制和位置控制两个阶段,作动器最大速度由泵源最大流量、泵和阀的泄漏及液体的压缩性共同限制,且设计了组合给定曲线以使速度平滑变化,同时设计了模糊切换控制器来削弱速度控制向位置控制切换时产生的抖振。仿真结果表明,其有效抑制了液压冲击且便于工程实现。

为了满足自由活塞发电机（FPLG）中液压执行器对高频率和大行程的要求设计了一种多级伺服阀驱动的液压执行器非线性前馈控制器。主要包括一个双动液压工作的活塞和一个三阶段成比例的伺服阀驱动。提出的前馈控制器结合传统的反馈控制方法并基于反演模型生成前馈控制算法在考虑了系统的预测负载力的条件下前馈控制器接受液压执行器上承受的预测动态负载作为输入用于跟踪预期轨迹的最佳输入信号。通过模拟测试验证了该控制器的有效性和实用性满足了自由活塞式发电机发展的需要。