在电液伺服控制系统设计中,由于传统的数学建模方法比较复杂,使得液压伺服系统的设计周期增长。为了准确快速地完成设计任务,本文利用面向工程设计的高级建模软件AMESim对阀控液压缸电液伺服系统进行了建模和仿真计算,并在改变系统元件参数的情况下,对电液伺服系统的动态特性进行了分析。

本文针对在液压自动控制系统中液压介质可压缩性不可忽视，研究了液压介质的动刚度特性，建立了动刚度的数学模型，用MATLAB仿真技术，对动刚度特性进行了二维及三维仿真分析，得出了动刚度变化的一般规律，以期对自控系统相应参数的检测有所参考。

以一阀控液压缸为例,用阀控液压缸的状态空间方程进行建模,进行SIMULINK仿真,并与传递函数建模法对比,分析说明了两种方法的优缺点。

为解决电液比例控制系统的非线性、时变性、变流量死区及变流量增益等对系统位置控制精度的影响,提高电液比例控制系统的控制精度,针对系统的非线性特性,设计不严格依赖于系统精确数学模型且有较强抗干扰能力的迭代学习算法,同时针对系统的变死区特性,设计能够基于误差和误差变化率在线调整死区补偿量的模糊死区补偿算法。迭代学习算法和模糊死区补偿算法的综合使用是根据当前的控制经验灵活调整控制量,从而有效地改善由于系统非线性及时变性所带来的影响。试验结果表明,不加入模糊死区补偿时,系统位置跟踪存在明显的滞后,最大位移跟踪误差达到6mm,而同时采用迭代学习算法和模糊死区补偿算法极大的提高系统的控制性能,系统达到稳定跟踪后,最大位移跟随误差在1 mm以内。

对阀控液压缸活塞运动速度的有效控制,有利于提高液压伺服系统的工作精度。设计一种与非线性摩擦力相关的简化模型,用以对液压缸活塞运动速度进行控制。分析比例方向阀控制的液压缸的结构,建立比例方向阀的闭环传输函数。通过液压缸两个腔室的压差,计算比例方向阀中液压介质的体积流量方程,并在此基础上求取液压缸压力值的连续方程,进而得到了液压缸活塞运动速度与非线性摩擦力之间的全阶模型。最后,在闭合的液压回路中,通过负载的压力值,简化了液压缸压力值的连续方程,从而求取了液压缸活塞运动速度与非线性摩擦力之间的简化模型。实验中,利用此方法对方波、正弦波以及随机激励信号产生的目标速度进行了追踪测试。测试结果显示:此方法相比滑模控制方法,在对方波、正弦波以及随机激励信号下产生的目标速度进行追踪时,追踪误差分

对组合式半挂车特殊工况下的液压悬架性能进行研究,建立车辆的1/4模型建立车辆的动力学模型,利用控制阀芯位移的电流与液压缸输出力之间的传递函数,设计出对阀控液压缸进行位置控制的PID控制器,以满足特殊工况下的车辆运行的稳定性。在Matlab/simulink仿真环境中建立相应的仿真模型。仿真结果表明：在特殊路面下液压悬架可以实现位置调节来适应路面情况,以保证载货平台的水平。

对阀控液压缸的非线性数学模型和简化的线性数学模型分别进行了数字仿真.目的是研究传统的简化线性模型引起的误差.

开发合理的切削机构是异形断面盾构的关键技术之一.提出一种三杆切削机构,它在原有圆形盾构刀盘上加装可控制的伸缩机构,完成任意断面的切削,结构简单实用.介绍了异形断面盾构切削机构的控制方式,分析了阀控液压缸和滑阀计量马达两种控制方式,前者结构简单,控制容易,但需要一个较长的位移传感器,而且信号需通过滑环传递,难以保证信号准确性.后者可以保证得到精确的信号,但其液压系统的泄漏会影响精度,需要采取补偿措施.最后对三杆机构的伸缩速度进行了分析,由此可确定控制机构的马达、油缸等参数,以便进行正确的选型,为异形断面盾构机械提供设计依据.

针对工程中出现的对称阀、非对称阀控制对称缸对称阀、非对称阀控制非对称缸的各种组合形式推导了统一的阀控液压缸系统的流量方程对各种阀控液压缸正反向速度比给出了统一表达式.在推导过程中分析了影响阀控缸系统正反向速度比的因素说明了不同阀控缸系统正反向响应速度及跟踪特性的差异提出了正反向跟踪特性及负载匹配的概念得出了一些对理论分析及工程实际有一定指导意义的结论.

利用传递函数或者状态方程无法准确地描述出阀控制非对称缸系统的非线性特性和一些隐含特性.为此建立了该系统的键合图模型利用该模型进行仿真提高了仿真方法的准确性仿真结果表明动压反馈是一种有效的补偿方法提出的观点方法对此类伺服系统的设计具有积极的指导意义.