由于船舶舵机电液负载模拟器所模拟的水动力载荷很大,要求加载系统不仅要有很大的出力而且具有很大的负载流量.为满足系统大流量的要求而又能有效抑制被动加载时的多余力,提出了由高响应大流量三级电液流量伺服阀和p-qv伺服阀组成的双阀并联控制方案.通过对船舶舵机电液负载模拟器的建模,p-qv伺服阀模型的分析简化,设计了双阀并联控制实时控制系统.对比双阀并联控制和单流量伺服阀控制的试验曲线,可以看出被动加载时双阀并联控制比单流量伺服阀控制可以更有效地抑制舵机系统启停和换向时的多余力,明显改善系统动态加载性能.

本文介绍了P-Q伺服阀的结构和工作原理在着重分析了伺服阀各部分的流量方程和力(矩)平衡方程基础上运用键图对伺服阀进行建模.采用P-Q伺服阀控制的电液力控制系统具有很多优点建立其系统键图模型并通过仿真分析和试验对比验证了P-Q伺服阀及电液力控制系统的键图模型是正确的.

建立了采用P-Q伺服阀控制加载的电液负载模拟器系统键图模型并通过仿真验证了该模型的正确性。通过对P-Q伺服阀和普通的流量伺服阀加载试验曲线的对比分析表明采用P-Q伺服阀控制可以有效地抑制多余力。

船舶舵机系统是重要的船舶操纵设备它的性能直接影响船舶的稳定性和安全性.采用直驱式容积控制（DD-VC）技术克服传统液压舵机系统效率低、噪声大的缺点设计了高性能舵机液压系统.针对在低速情况下直驱式舵机系统所受的摩擦干扰、容积和机械损失、转矩干扰建立了直驱式船舶舵机系统模型并且基于AMESnn/Smiulmk的联合仿真对该系统在理想状态和低速状态下的特性进行分析.结果表明：系统中的摩擦、转矩干扰等非线性因素导致直驱式舵机低速运动时出现了爬行和死区现象严重影响了系统运动的平稳性需要通过相应的摩擦补偿控制来消除或减小其对低速性能的影响.

针对电液负载模拟器加载系统中存在的不确定性因素，通过选择适当的权函数，采用混合灵敏度的H∞方法设计并用基于线性矩阵不等式的算法求解鲁棒控制器。实验验证了该控制器在弹簧刚度发生变化时具有鲁棒性，并且结合结构不变性原理能有效抑制多余力，提高被动加载的性能。