结合井下勘探仪器特殊的结构特点与工作环境,阐述了工作环境造成的污染物来源,设计一种从液压系统过滤系统设计与仪器运动机构改进两方面进行消除污染物的新方法;同时开发了一套仪器液压零件加工与清洗、液压注油等过程中的新工艺,有效消除液压系统生产过程中污染物,极大提高井下石油勘探仪器液压系统的可靠性。

提出了一种基于零点可调的线性自抗扰控制器结构.在不影响系统稳定性的前提下,调节控制器的零点参数改变系统的响应速度;改变了不确定扰动的补偿方式,消去线性组合补偿(LFC)与扩张状态观测器(ESO)的参数耦合.通过经典控制理论和波特图分析了该控制器时域和频域特性,给出调节零点参数的取值范围;分析噪声对扩张状态观测器的影响,提出了ESO参数选取的条件.通过电液伺服系统跟踪给定曲线实验,表明调节零点参数可以有效加快系统响应,使参数整定更容易.

提出了一种自适应鲁棒控制器设计新方法,并运用在阀控缸电液位置伺服系统中.首先,将含有确定、不确定、已知、未知、线性和非线性项的电液伺服系统进行完整地数学建模,以状态空间的形式表出.然后利用本文所提的新方法设计自适应鲁棒控制器和相应的自适应律来处理所建模型中的各项元素.该控制器通过设计一个带有虚拟控制量的控制状态空间表达式并结合状态观测器来获得.设计合适的虚拟控制量,可在任意给定条件下,使所有的系统状态都收敛到所设计的理想状态.接着设计李亚普诺夫函数来证明闭环系统的稳定性.最后建立硬件实验平台与经典自适应鲁棒控制方法进行对比实验验证此自适应鲁棒控制器设计新方法的有效性和优势.

虚拟模型控制广泛用于四足机器人的运动控制器设计中.提出了一种分数阶虚拟模型控制器,在保证四足机器人柔性触地的同时,提高四足机器人小跑运动中单腿轨迹跟踪的精确性和鲁棒性.介绍了关节液压缸力控制系统的频域建模过程及基于非线性寻优法的单腿虚拟模型控制器的参数整定,并通过实验对比了分数阶虚拟模型控制和传统虚拟模型控制在四足机器人小跑运动中单腿的控制效果,证明了分数阶虚拟模型控制对单腿轨迹跟踪性能的改善作用.

提出了一种基于逆的无模型迭代控制控制器结构,不需要被控对象的数学模型,仅利用被控对象的在线和离线I/O数据设计MIIFC控制器;在频域内对算法进行了收敛性分析,给出了外界干扰值NSR对控制器的影响;与传统的PID控制器配合使用,无需对PID控制器参数进行精确调整,通过MIIFC可以对跟踪误差进行补偿;通过电液伺服系统跟踪给定正弦曲线实验,表明该MIIFC控制器可以消除跟踪误差,实现对给定轨迹的精确跟踪。

简述了伺服阀性能测试中多功能信号发生器所实现的功能及其硬件构成.讨论了采用软件方法实现信号发生器所存在的误差问题并讨论提出了减小误差的方法.同时信号发生器具备本地、远程操作功能在远程方式下可通过串口通信由测试计算机完成信号类型的选择和参数的设置.

电液伺服阀静动态性能测试系统是一套高度自动化的计算机辅助测试系统文章介绍了伺服阀的测试方法并研制出一套完全由计算机完成、可测流量为40 L/min的电液伺服阀静动态性能的试验装置经实际测试和对比试验验证了本测试系统的合理性和可靠性.

研制了一种并联结构的四自由度摇摆台根据摇摆台的机械结构分析了摇摆台的位置正解及位置逆解方法给出了一种能够直接求解的位置正解算法.针对伺服缸及伺服电机在控制中的特点提出了一种新的改进PID控制策略通过实际运行结果证明所设计摇摆台达到了很高的性能指标.

提出了比例电磁铁的静、动态性能测试项目,根据比例电磁铁的机械结构特点,设计出了比例电磁铁静、动态特性综合测试系统.该测试系统能通过计算机自动完成力及位移型比例电磁铁的静、动态性能测试,并求出相应的性能指标.大量测试试验证明该系统测试方法合理、功能齐全、自动化程度高、测试结果准确可靠.

电液伺服系统由于其具有负载能力强、功率密度大、响应快、控制精度高等优点在运动控制系统中占据着不可替代的地位被广泛应用于航天、航空、船舶、兵器、冶金、机床、模拟试验等多个领域.该文从电液伺服阀、电液伺服系统及实际应用等方面对电液伺服技术的现状进行了概括性阐述并对今后的发展方向进行了简要分析.