为了提高输出力矩较大的液压机械臂类机器人的人机物理接触安全性,本文设计了一种液压伺服被动柔顺关节,首先介绍了该关节的结构、基本工作原理及液压控制系统动力学模型,然后借助MATLAB/Simulink工具箱建立关节系统模型并进行碰撞仿真实验,还通过模拟实验优化了相关参数。模拟结果表明,液压伺服被动柔顺关节具有良好的柔顺性,能够迅速对意外碰撞进行位置反馈调节。

随着国内汽车行业对汽车整车可靠性和耐久性的重视的提高,整车及系统零部件结构疲劳耐久试验在整车可靠性开发中的作用也越发凸显。结合液压伺服试验设备建设实践,阐述了常用的液压伺服试验设备类别、设备主要技术指标、试验设备种类选择及流量计算分析方法,并对液压伺服试验设备整体建设提出了一些原则和方法。

采用气液伺服技术,设计电液控制实验台,使学生了解气液压伺服控制的基本理论,掌握气液压伺服控制元件和系统的工作原理和特性。

针对液压伺服疲劳试验机系统的不确定性为获得良好的控制效果采用了H∞鲁棒控制算法.首先通过理论分析建立系统数学模型讨论了该模型的不确定性及参数摄动性;然后详细阐述了加权函数选取的一般规律;最后应用混合灵敏度方法设计了H∞鲁棒控制器.仿真结果表明即使被测试件刚度及系统参数在较大范围内摄动该控制器依然具有很好的鲁棒稳定性以及良好的动态品质较常规PID控制器更为优良.

提出了在W indows这样的抢占多任务操作系统中利用高速数据采集卡和多线程技术进行液压伺服控制的可能。介绍了抢占式多任务操作系统机制以及多线程应用程序的编写阐述了将数据采集和多线程技术相结合应用于控制系统中应注意的问题。并针对具体的液压伺服控制实验平台编写了相应的控制程序经过实践证明有良好的控制效果。

介绍边缘位置控制（EPC）液压伺服系统的基本原理和分析系统各组成环节的数学模型，同时通过MATLAB构造了伺服系统的仿真模型，并且根据Nyquist稳定性判据及Bode图分析了系统的稳定性。

在液压APC（Automatic Position Control）系统中，由于存在控制干扰和测量噪声，为了达到控制精度，通常采取低通滤波，但效果不甚理想。为此，本文提出了一种基于卡尔曼滤波器的控制方法，该方法采用时域上的递推算法进行数字滤波处理，通过仿真和实际应用证明该方法使APC系统运行平稳，大大提高了APC系统的精度。

利用AMESim和Matlab／Simulink的各自优势，建立了一个液压伺服系统的联合仿真模型，采用自适应混合遗传算法对PID控制器的参数进行优化，自适应混合遗传算法即克服了遗传算法经常出现“早熟”收敛的现象，又克服了模拟退火算法对参数的苛刻要求。仿真实验表明：自适应混合遗传算法能提高寻优速度及寻优精度，整定的PID参数一致性好，能提高液压伺服系统的控制精度和速度。

针对液压伺服系统中参数时变和外界干扰的特点，通过运用线性分式变换（LFT）得出系统的传递函数，运用线性矩阵不等式（LMI）处理方法，设计出基于H2／H∞控制的控制器。利用该控制器不仅可有效地抑制参数时变，而且对外界干扰的影响也有较好的抑制作用。仿真结果表明该控制器是有效的。

针对目前国内无法全面、准确评测转向架刚度性能的问题，提出了一种更为合理的转向架刚度试验台方案。依据试验台的技术特点，对液压伺服系统进行了设计和特性分析，研究结果表明：液压系统的关键部件选型合理，能够客观、准确地对转向架刚度进行测试，为这种新型转向架刚度试验台的应用提供技术支持。