本文通过对电液伺服系统的发展历史与现状的研究，重点阐述了电液系统同步控制的几种方式，最后提出电液伺服多缸加载系统的广泛应用的必要性。

由于机械振动的存在,在采用光电编码器作为速度位移测量设备的机械设备上,存在测量误差。即便是mm级的误差仍然会累积至较大的偏差,无法达到中央控制系统要求的精度。因此提出一种具有主动避振功能的光电速度传感器设计方法,从根本上减小振动对测量结果的影响。该传感器具有可靠性好,适用场合广泛,减振效果显著的特点。

针对游梁式抽油机能耗严重、电机运行效率低的问题,提出一种新型混合动力游梁式抽油机结构方案。该方案采用机械-液压转矩耦合传动机构,通过液压系统实现能量存储与释放,其电机输出功率平稳,运行效率高。建立该系统数学模型和能量损失模型,并搭建原理验证实验平台。通过实验和仿真对比,验证机械-液压传动系统能量调节的有效性。提出该系统参数设计方法,并通过对系统参数的研究,得到在不同液压系统组合结构下抽油机的损失功率。研究结果表明,采用变量泵-变量马达组合方案可实现能量损失最小。

针对球面运动机构驱动方式问题,提出一种新型的二自由度液压驱动球形关节运动机构,该机构利用超全周转动马达及舵叶摆动马达作为驱动,可以实现球面的全方位输出。对该球形机构的动力学及轨迹跟踪控制进行研究,首先考虑机构惯性力及重力的影响,运用拉格朗日方程和欧拉方程建立了球形关节的动力学模型。在此基础上,采用一种鲁棒自适应分散控制策略对关节运动轨迹进行跟踪,该控制器由一个线性PD反馈加补偿不确定动力学的非线性自适应反馈构成,能够有效克服难于建模的摩擦力及外部扰动的影响,而仅需要了解该球形关节的输出位置及速度状态,最后能够保证全局的渐进稳定。仿真结果表明,利用该控制策略可以使球形关节具有良好的轨迹跟踪能力。

重型汽车起重机的变幅系统通常采用两个液压缸共同驱动起重臂,针对变幅过程中存在的同步误差问题,对双液压缸驱动系统进行研究,找出影响变幅系统动态特性的因素。提出一种基于模糊神经PID控制方法,将模糊规则用于神经网络加权系数的选取,以实现不同工况条件下对PID控制参数的实时在线调整。最后,在交叉耦合方法的基础上以液压缸活塞位移和平衡阀进油压力作为指标进行仿真和实验。结果表明此方法可以有效减小同步控制偏差,提高控制精度,解决了传统控制方法鲁棒性差的问题,达到控制要求。