基于Diophantine方程设计了模型参考自适应控制器,将其用于控制阀控非对称缸系统,解决了对称阀控制非对称液压缸系统存在的动态性能不对称、幅值衰减、相位滞后等问题。

分析了零开口阀控非对称缸系统与对称缸系统在负载压力、负载流量以及等效容积定义上的不同，推导出理想和实际零开口阀两种情况下的数学模型，通过仿真分析了二者的系统特性。结果表明：二者固有频率相对误差为22．5％；阻尼比相对误差为54％；实际零开口阀控非对称缸系统的数学模型更能真实地反映系统的动静态特性。

采用电液比例控制系统实现挖掘机自动控制。为工程实际出发，建立了电液比例阀线性模型及对称阀控非对称液压缸分段函数模型。仿真和实验结果基本吻合，表明系统正反方向响应速度具有不对称的特性，验证了所建系统分段模型的有效性。研究结论为控制器的设计提供了参考。

为解决被动式电液力伺服系统中的多余力干扰问题，根据系统特点，提出基于多输人多输出控制系统的解耦控制方法来解决力／位耦合问题。以阀控非对称缸被动式电液力伺服系统为对象，建立系统的数学模型，设计解耦控制器。仿真结果表明：使用该解耦控制方法不仅可以提高系统的跟踪精度和频响，而且可以缩短控制调试周期。

为研究在大型飞机结构疲劳试验中缸内庠擦力对阀控非对称缸压力的影响，建立了非对称缸压力的数学模型，分析计算了阀控非对称缸换向时压力受庠擦力影响发生的变化。利用AMESim仿真软件对系统进行了仿真得到了相应的压力变化曲线，验证了理论推导。仿真结果表明：摩擦力使得非对称缸的压力突变值增加且压力曲线出现振荡，该研究为大型飞机结构疲劳试验中使用的非对称缸的设计提供参考。

从系统的力传递函数出发,分析了阀控非对称缸被动加载系统中多余力的存在对系统加载性能的影响,此多余力经结构不变性原理补偿后在低频段可以很好地被消除,但由于在高频段滞后现象加重,多余力对加载系统的影响仍然存在。针对这一问题提出了采用最优二次型抑制多余力的控制方法,将系统的力传递函数经最优二次型控制理论优化设计并仿真后发现,在结构不变性原理的基础上采用最优二次型的控制方法可以使阀控非对称缸被动加载系统中的多余力在高频段得到较好的抑制,提高了系统的加载性能。

为提高飞机结构疲劳试验中阀控非对称缸的加载速度,提出阀控非对称缸单向加载方法,并建立了数学模型,完成了加载速度、最大超调量及能耗等性能分析与试验验证。与阀控非对称缸常规加载方法相比,单向加载方法可有效提高阀控非对称缸的加载速度,且超调量小,能耗低,有较高的工程应用价值。

针对阀控非对称缸组成的位置伺服系统鲁棒性差的问题,提出了一种结合反馈线性化理论和滑模变结构理论的控制算法。建立阀控非对称缸的非线性模型,运用反馈线性化理论对该模型进行局部线性化,针对线性化后的模型设计滑模控制器,最后通过线性逆变换得到原非线性系统的控制算法。为了验证算法的有效性进行了仿真分析,仿真结果表明：该控制算法有效地减小了位置跟踪误差,提高了系统的鲁棒性,改善了位置跟踪的品质。

针对齿轮齿条转向器测试系统为对象,建立非对称缸的液压齿轮齿条转向器测试系统AMESim仿真模型,分析对称阀控非对称缸的速度特性。开发了基于Simulink/XPC Target模块环境下的实时在线监测控制系统。搭建了非对称缸的液压齿轮齿条转向器模拟测试实验台,实验结果证明,实物仿真结果和AMESim仿真结果有较好的一致性。

本文通过研究比例阀控非对称缸系统的动态特性，建立了电比例阀控缸位置系统的数学模型，它与对称动力机械不同。