电液伺服系统存在高度非线性及参数时变等问题,同时由于其多学科性质导致精确模型的建立比较困难。针对电液伺服系统非线性位置控制问题,采用基于非线性系统的李雅普诺夫理论的控制器实现电液伺服系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造了伺服阀以及液压执行器的动力学方程,建立电液伺服系统简化数学模型。基于非线性系统的李雅普诺夫理论,利用积分反演法设计了电液伺服系统控制器。采用MATLAB软件对电液伺服系统进行仿真,并与传统PID控制器的计算结果进行对比和分析。仿真结果显示:采用所设计的控制器,电液伺服系统对阶跃和正弦信号的跟踪性能较优,所需控制电压减少50%左右,跟踪误差也大大减少。

运用S7-200CPU-226PLC，输出PTO脉冲信号控制3MD560步进电机驱动器，驱动步进电机57BYG350CL运动，从而控制气动机械手的旋转和抓放动作，实现机械手搬运物料的精确定位控制。实践表明，该系统控制简单、操作方便、运行可靠、定位准确，使用效果良好。

建立带有反向柱结构液压缸的约束优化设计模型，采用Deb可行性规则处理该模型中的约束条件，应用粒子群算法求解液压缸优化设计问题的全局最优解，最后给出工程实例。由仿真结果分析可知，带有反向柱结构液压缸的优化设计参数较多，应用粒子群算法是合理有效的，使液压缸的重量减轻约41％，优化效果显著。所提出的优化模型和算法是可行的，对工程优化设计具有一定参考价值。