针对TMs320F2812DSP在控制方面的优越性和光电经纬仪对控制系统的高度集成化需求,本文开发了一套DSP＋FPGA结构的高性能的PWM全数字化控制系统。在此硬件平台基础上,设计了一种基于自适应控制理论的零相差自适应控制系统,这种自适应控制系统对改善具有未知恒定或缓慢时变参数系统的动态性能有很明显的作用。

利用Popov超稳定性理论设计的电液比例自适应控制器对电磁铁线圈参数变化、电源扰动等实现自适应控制.该控制器采用MCS-51单片机实现,结构简单,成本低廉.应用结果表明,它优于常规数字PI、PID控制器.

摆式球形水下机器人利用内部俯仰摆与中心螺旋桨相互配合可实现机器人在水中的上升和下潜运动,但是俯仰摆的频繁摆动会引起机器人速度波动,降低了系统稳定性。针对该种机器人俯仰驱动特点,提出了一种两级滑模方法来同时控制机器人俯仰角和俯仰摆的摆动角,引入RBF神经网络对干扰项进行自适应补偿。在理论上证明了设计的控制器是稳定的,仿真和实验结果也表明提出的控制方法可以实现机器人俯仰角的快速控制,并且能够对俯仰摆的频繁摆动进行有效抑制,提高了该种机器人水中运动的稳定性。

本文在液压系统的位置跟踪控制中提出了基于逆向递推(backstepping)技术的多级反演自适应控制方法给出了控制器的设计方法及稳定性分析.仿真实验结果表明该控制方法能有效地克服液压系统的非线性特性具有较强的鲁棒性以及良好的跟踪性能.

基于Simulink仿真平台，给出适合应用于液压系统的自适应控制策略。为简化控制算法，在设计自适应控制器时，只考虑控制输入作用，忽略随机干扰的作用，从而极大地简化了自适应控制器，有利于在线实时控制。通过大量的仿真研究，说明用这种简化的控制策略能有效地控制包含随机干扰作用下的整个液压控制系统，它不仅能使一个不稳定的系统变为稳定，且能在随机干扰作用下，也能渐近一致地跟随参考模型的希望输出，使被控系统满足性能指标要求。

针对具有非线性和时变特性的电液比例系统研究了自适应预测控制器的设计问题。采用隐式广义预测控制算法无需辨识对象模型参数而是利用输入/输出数据直接辩识控制器参数以求解最优控制增量具有计算量小、实时性高的特点。仿真结果表明在不需要关于被控对象先验知识的情况下隐式广义预测控制器可以很好地跟踪设定值的变化同时对于系统外部干扰和模型参数的变化具有很好的适应能力在电液比例系统控制器的设计中具有良好的应用前景。

针对电液伺服系统模型不精确、参数时变和负载干扰大的特点，提出了一种Bang—Bang＋Fuzzy-PI的自适应复合控制器，利用模糊开关在不同控制方式间切换，并采用遗传算法对Fuzzy控制器的量化因子和PI控制器的积分系数进行在线优化。比较了复合控制器与Fuzzy控制器、Fuzzy-PI控制器和PID控制器的主要动态及静态指标，仿真结果表明这种复合控制器上升时间短、稳态精度高、鲁棒性强，具有优良的控制性能。

介绍了液压系统试验中机械补偿功率回收的原理，建立了压力系统的数学模型。针对机械补偿功率回收系统影响压力的非线性因素多且多为缓变的特点，为满足试验要求提出了采用模型参考的模糊神经网络，提出了该网络实现的形式，设计了模糊神经网络和误差的逼近算法，根据要求确定了参考模型等。仿真结果表明：该控制方法能有效地跟踪参考模型，改变对象参数及负载输出压力无变化，能很好地满足试验要求。

以车身垂直加速度和悬架动行程为控制目标,同时引入非线性高通滤波器和非线性低通滤波器,基于逆向递推(Backstepping)技术,并考虑液压系统的非线性特性及其参数不确定性,提出了一种主动悬架的非线性自适应控制方法.仿真结果表明,在不同的激励信号作用下,都取得了较好的控制效果.

超低速、高精度、高频响的液压转台性能提高受到动态非线性摩擦的影响。为提高液压转台的低速性能，通过分析液压转台单框动态摩擦特性，在建立转台摩擦的LuGre模型基础上，提出用一种基于LuGre模型的非线性白适应控制补偿液压转台动态摩擦。构造两个非线性观测器对液压转台LuGre摩擦状态进行精确估计，通过构造摩擦模型参数自适应率对摩擦力矩进行动态补偿，并利用Lyapunov方法证明了控制系统的全局渐近稳定性。对液压转台中框的仿真实验证明了该方法的正确性和优越性。