为了提高电液伺服控制系统的控制精度和速度,设计了一种基于FPGA和模糊PID的控制系统。以FPGA为核心控制单元,采用模糊PID作为控制算法,能够发挥模糊PID控制鲁棒性强、动态响应好的特点,具有FPGA处理速度快、实时性强的优势。实验仿真和实际测试结果表明,与传统伺服控制器相比,该控制系统运算速度快,伺服周期短,系统方波响应到达稳态时间约为0.5s,稳态偏差约为0.2mm,稳态时控制量输出平滑,具有良好的稳态精度和动态特性,能够满足电液伺服控制系统高速度和高精度的要求;该系统可将复杂的实时控制算法硬件化实现,并根据控制效果的优劣调整控制算法,提高了控制系统的控制效果。

在低速、超低速运行时，电液伺服系统受到以摩擦力为主的干扰力矩和参数不确定性等扰动，进而影响电液位置伺服系统的低速性能。该研究从低速平稳性和跟踪精度两个角度出发，分析了电液位置伺服系统低速性能的主要影响因素，提出了一种滑模自适应控制方法。并将该方法应用于某硅钢厂电液单辊CPC系统，进行了仿真。研究表明，在考虑系统非线性、扰动及参数不确定性的情况下，该研究的滑模自适应控制方法能够有效地抑制抖振并获得伺服系统的低速平稳、快速跟踪。

由于非对称缸两腔的非对称性，采用与对称缸类似的方法建立其工作点线性模型时，需要对两腔压力微分做更多的近似处理，模型误差较大。在液压缸负载流量线性方程推导过程中，提出采用对两腔流量进行近似处理的方法，得到适用于不同活塞位置的阀控非对称缸统一模型；应用于对称缸，所得结果与采用传统方法得到的相同，表明所得非对称缸模型误差较小。将零位附近负重叠区内伺服阀中液压油通流状态看作液压缸正反向运行时的两种通流流态共存，得出零位附近的流量增益和流量-压力系数计算公式。不同活塞位置、不同阀芯位移等多个工作点仿真测取的模型参数与理论计算结果相差很小，不同工作点的闭环控制试验曲线与基于理论计算模型的仿真曲线一致，表明所得阀控缸模型误差小。