针对液压作动系统的传感器故障检测开展研究工作。首先通过一个线性转换将液压系统的初始模型转换成2个子模型,一个模型只含系统的不确定性,而另一个子系统只含传感器故障,从而实现了不确定性和传感器故障的完全解耦。随后针对2个子系统分别设计了滑模观测器和Luenberger观测器,其中滑模观测器用来抑制模型中的不确定性而Luenberger观测器用来保证评估误差为0。最后通过仿真验证了该方法能够有效的检测出液压系统的传感器故障,特别是在多个传感器故障同时发生时。

针对液压调平系统遇到柔性负载的难题,将柔性负载简化为悬臂梁,建立了各液压缸之间相互耦合的分布参数模型。针对该模型提出一种控制器的设计方法,该控制器的设计分为2步,在第1步控制器设计中引入边界控制律,用于抑制调平过程中的振动,并保证负载自由端达到期望的变形;第2步控制器设计中采用后推控制技术,用于跟踪第1步控制器生成的负载压力,保证控制目标能够实现。最后利用数字仿真验证了提出控制方法的有效性。

针对由两个非对称液压缸组成的电液伺服同步举升系统,首先建立了该系统的非线性耦合模型,并在该模型的基础上设计出一种鲁棒自适应跟踪控制器。该控制器利用多变量后推设计方法实现了液压缸对目标轨迹的跟踪控制以及同步控制,并结合参数自适应律解决系统中某些参数的不确定性问题。整个控制律的设计过程通过Lyapunov函数方法保证系统的稳定性。为验证该控制律,使用AMESim软件构建两非对称液压缸同步举升系统仿真模型,仿真结果验证了提出方法的有效性。