针对提升装置同步误差影响盾构管片拼装工作效率与质量的问题，提出双比例阀提升液压缸同步控制方法．建立双比例阀同步提升系统的数学模型，对双比例阀PID控制与模糊PID控制的同步控制性能进行仿真对比分析．在盾构电液控制系统综合实验台上进行单比例阀同步提升实验、双比例阀普通PID同步提升实验与双比例阀模糊PID同步提升实验，结果表明，单比例阀普通PID同步误差在一0．002～＋0．020m，双比例阀普通PID同步误差在一0．010～0．006m，双比例阀模糊PID同步误差在一0．004～0．005m，双比例阀模糊PID的控制可显著提高盾构管片拼装机提升液压缸同步控制精度．

为实现微米级别位移控制,采用伺服驱动器、交流永磁同步电动机和位移放大液压缸代替传统伺服阀和泵源,利用位移放大液压缸与执行液压缸的有效面积比,对执行液压缸进行精确定位。针对其液压系统进行数学建模,讨论液压油弹性模量、油液黏度、蓄能器压力与体积等变量对系统动态性能的影响。建立微位移控制系统AMEsim仿真模型,仿真结果表明：液压油弹性模量越大,系统响应越快;油液黏度越大,系统响应越慢;蓄能器压力与体积对系统响应影响微小,仿真结果与数学模型预测相符。设计试验台并在试验台进行液压系统开环扫频特性试验,使用Matlab辨识工具箱对系统试验数据进行模型辨识,辨识结果表明：二阶系统与试验数据的吻合度较高,与数学模型预测相符。基于辨识模型设计的PD控制器在微位移控制综合平台上得到了应用,位置控制偏差范围为-2～1.7...

针对全断面硬岩隧道掘进机（TBM）电机驱动系统脱困扭矩不足、欠负载工作效率低等问题,提出基于液压变压器（HT）的二次调节系统协同变频电机的刀盘混合驱动方案.通过分析液压变压器的工作原理并建立数学模型,基于直径为2.5m TBM实验台的性能要求,在AMEsim软件平台上搭建液压变压器超级元件模型并进行二次调节系统的性能验证.采用插值查表法反算控制角度实时控制变压器在蓄能器充放时的输入输出压力稳定,引入变比例系数PID闭环控制提高压力控制精度.仿真结果表明：通过调节液压变压器的变压比能实现二次调节泵/马达对蓄能器的精确低压充能和高压释放,压力控制误差小于2%,典型工况下刀盘驱动系统效率可提高4.99%.