基于AMEsim分别建立了全液压矫直机电液位置伺服控制模型和电液力伺服控制模型,并分别对其进行了动态仿真研究,通过调整合适的PID参数,得到了位置阶跃响应曲线和力阶跃响应曲线,明确了二者控制的优缺点。并且进一步提出了全液压矫直机的双环限幅转换策略,通过限幅器的作用,当一个环处于工作状态的时候另一个环始终处于饱和状态,最终实现双环的平稳转换。通过仿真分析,该转换策略不管是位置闭环向力闭环转换还是力闭环向位置闭环转换都可以实现平稳转换。最后在实验室两缸同步实验台上用主从同步方式验证该转换策略的可行性和有效性,该转换策略对现实的生产具有重要的指导意义。

以螺纹插装溢流阀为研究对象,理论分析基于AMESim仿真软件对螺纹插装溢流阀的动态特性、元件的关键参数,建立仿真模型并对常见故障进行仿真分析。仿真结果表明螺纹溢流阀的响应特性能满足实际需要,可对溢流阀开展故障诊断、故障维修及预测研究工作提供重要的参考价值和指导。

伺服液压缸是液压滚切剪机的主要执行元件,需卧式铰接安装输出曲线力。为了避免缸筒自身重力所引起的拉缸、泄漏以及输出力不足等现象,提出一种在伺服缸端底铰接一个支撑小缸的新型支撑结构以及配套控制系统。该控制系统需要精确控制小缸压力和位移,使其保证伺服缸的活塞杆全程无摩擦运行,并针对所需工况,设计了压力、位置双闭环独立PID伺服控制系统。通过对压力、位置控制系统耦合特性的分析和研究,进行解耦运算,推导出该系统的数学模型,并由李雅普诺夫第二法分析其稳定性。为了进一步验证压力、位置双闭环独立PID控制系统的合理性,运用MATLAB/Simulink分别对其进行仿真控制,最终证明了该控制系统的可行性与可靠性,实现了对支撑小缸的压力和位置的精确控制。

通过对伺服直驱泵控缸电液伺服系统工作原理的分析，推导出压力闭环控制系统的数学模型，并在AMESim中搭建出压力闭环控制回路的仿真模型。通过仿真对比分析了泵控缸压力开环闭环的特性，并对影响压力闭环PID控制特性的重要参数（液压缸的泄漏系数、电机转矩灵敏度系数、PID参数）进行仿真分析。研究结果表明通过合理的选择，控制参数可以显著提高伺服直驱泵控缸压力闭环控制系统的动态特性。

卧式伺服液压缸常用于水平或倾斜做工，在特定工况需要输出曲线力，旋转一定的角度，需要铰接安装。为了克服伺服液压缸由于自重所引起的密封圈磨损、拉缸、泄漏等缺陷，延长液压缸的使用寿命，提出一种伺服液压缸新型支撑结构即在大型卧式重载伺服液压缸缸底端部铰接一个支反力小液压缸及外接液压系统。对这种新型结构进行受力分析，推导出该结构的动力学模型，并在MATLAB／Simulink环境进行仿真，证明该方法的合理性和可行性，将现场采集到的实验数据与其理论值进行对比来证明该方法的实用性和正确性。这种新型支撑结构为大型重载伺服液压缸及液压系统设计提供了一定的参考价值和指导意义。

为了实现全液压矫直机的多参数调节与控制,提高液压系统的工作效率和控制精度,提出了一种基于变频调速的独立位置闭环和压力闭环的控制方法。用变频电机取代普通三相异步电动机驱动定量泵实现对液压系统流量的在线实时无级改变,用比例溢流阀取代电磁溢流阀实现全液压矫直机的恒压力控制,同时也可以根据不同的板厚实现在线压力的无级改变,用内置磁致伸缩位移传感器来实时反馈液压缸活塞杆的位移实现对液压缸位置的精确控制。建立了全液压矫直机位置闭环和压力闭环双环独立控制模型,并在AMESim软件中通过仿真证明了该控制方法的正确性,最后在现场十一辊全液压矫直机上验证了该控制方法的可行性和实用性。

在特定工况中,大型重载伺服缸常卧式铰接安装,输出曲线力。为了提高伺服缸频响特性、稳定工作并延长其使用寿命,在伺服缸端底铰接了一个支反力小液压缸支撑结构及配备控制系统。在伺服缸做功时,外接控制系统需要保证压力与位置同时达到系统要求,得到精确控制。针对所需工况,设计一种压力-位置双闭环独立PID伺服控制系统。通过对压力-位置双闭环控制系统进行分析,推导出该系统的数学模型,并用李雅普诺夫第二法分析其稳定性,验证该系统的合理性与有效性。在此基础上,运用AMESim/MATLAB进行联合仿真,证明该控制系统的可行性及可靠性,从而实现压力与位置的同步精确控制。