在主手为液压力反馈手柄而从手采用液压缸位置伺服装置驱动的力觉双向伺服系统中,为解决从手与刚性物体接触时产生的震荡问题,提出策略切换控制算法。针对柔性负载,采用包含主从手力及位移的四通道式从端驱动型策略,使用主从手力之差驱动从手,再以主手跟随从手位移;在刚性负载下,为避免从手力突变影响位置环而产生震荡,采用不包含从手力的三通道策略;根据从手负载力和速度设计判断指标,控制两种策略的切换。通过刚柔性两种物体的抓取实验证明该策略对刚柔性物体均有良好的力反馈控制效果,并避免了原有的从端力驱动型策略在抓取刚性物体时产生的震荡问题。

针对主从机器人系统双边控制策略的透明性问题,利用电液比例阀控制液压缸建立了单自由度主、从机器人临场感实验系统。在力和运动的双边控制中,采用力反馈伺服型、并行型和改进并行型3种控制策略,对空载、小刚度弹性负载和大刚度弹性负载情况下的位置和力跟踪性能分别进行了实验。实验结果表明力反馈伺服型、并行型的运动跟踪存在时间滞后,主手受力存在振动;与其他两种控制策略相比,改进并行型控制策略在小刚度和大刚度负载时具有较好的透明性。

经济的快速发展对煤炭生产量提出了更高的要求。但在实际煤矿生产中不断发生的矿难事故使国家和社会不得不将更多的注意力放到煤矿生产的安全方面。由于瓦斯爆炸而引起的矿难占了相当大的一部分，因此，对瓦斯参数进行及时检测和报警以及对其进行相应地控制措施已经是势在必行。提出了一种利用PIC单片机来实现矿井瓦斯监测和报警功能的系统。在介绍整体结构和实现的基础上．对瓦斯传感元件的原理和采样方法进行了重点分析和介绍。

通过对液压挖掘机典型工况特性分析,提出了一种液压挖掘机动臂闭式油路节能系统,阐述了配置蓄能器动臂闭式油路系统的节能原理。在其工作原理基础上建立了液压元件及电气元件的数学模型。在典型挖掘循环中,分析了系统中蓄能器、电动机和负载3个主要功率部件的运行状况。理论分析和仿真结果表明：液压挖掘机动臂闭式油路节能系统运行状况良好,与普通阀控液压挖掘机动臂驱动方式相比,该系统节能率约为33.1%,为液压挖掘机整机节能提供了参考。

设计了一种主从手均为液压Stewart机构的主从控制系统,用于操作者以遥操作的方式进行复杂曲面的研磨,避免研磨粉尘对现场工作的工人造成呼吸道伤害。针对该机构需具有六维力反馈的工作要求,采用基于工作空间的四通道力觉双向伺服策略,以降低连杆差异和外界干扰力等非线性因素的影响,提高力反馈精度。在此基础上提出了六维的策略切换控制,解决因从端遭遇刚性冲击引起的主手震荡问题。通过柔性及刚性碰撞实验证明了该策略的有效性。

为了能够有效地对履带行走式液压支架进行电液控制,深入地研究了PLC在其中的应用。首先,分析了履带行走式液压支架的液压系统;接着,研究了PLC控制系统的硬件组成;然后,进行了PLC控制系统的软件设计;最后对比例电磁阀进行了动态性能仿真,验证了控制系统的可靠性。

开发了一种用于遥操作双向伺服系统力反馈工作的液压二自由度力反馈操纵杆．该操纵杆采用PID控制器控制的电液伺服系统进行驱动，可以有效地解决一般电机型力反馈操纵杆在刚度和响应速度方面不足的问题．介绍了系统的软硬件构成，并通过对系统运动性能的分析，设计了用于该系统的力反射型力反馈算法，最后通过实验验证了该算法的有效性．实验证明，该操纵杆具有较好的力反馈操作特性，能够满足遥操作系统力反馈工作的需要．