注塑速度控制是注塑成型工艺(IMP)的一个关键环节,要制造出高质量的注塑产品,注塑速度控制必须可靠、快速。本文主要研究了注塑成型设备中典型的伺服电机驱动恒定泵液压系统,并深入研究了IMP中注塑速度的优化跟踪控制。为了在指定时间内快速跟踪所需的注塑速度,提出了一种高效的最优(H-无限)控制器。为此,首先建立了一个非线性伺服电机驱动的恒定泵液压系统,然后利用泰勒一阶展开法在瞬态工作点进行近似线性化。然后,针对近似线性化模型设计鲁棒最佳反馈控制器,并反复求解代数里卡提方程,以确定控制器的稳定反馈增益。所设计控制器的全局稳定性也得到了Lyapunov理论的保证。最后,通过数值模拟验证了所提设计方法的可行性和有效性.

针对传统电液式CVT速比控制系统存在的结构复杂、可靠性低等缺点,设计了CVT速比最优控制系统。采用PWM高速开关数字阀代替传统比例阀,建立了考虑电磁特性的PWM开关阀数学模型。简化CVT速比液压系统,建立了PWM阀控缸数学模型。应用离散系统二次型最优控制理论优化控制参数,设计了最优控制器。在Matlab环境下进行了起步加速、减速工况的CVT速比控制仿真试验。试验结果表明,所设计的CVT速比最优控制系统的稳态特性和动态特性良好,能够保证实际速比对目标速比的有效跟踪。

车辆主动悬架是一种典型的主动隔振装置。本文作者曾提出过一个高速开关关阀控主动悬架系统，并通过实验证实其可以取得与现行压力比例阀控系统同等的控制效果。本研究为所建立的系统设计了一个带有状态观测器的最优调节器控制器。对应一个１／４车体模型进行了仿真分析与实验研究，结果表明，应用所设计的最优调节器控制器可使系统性能得到改善。

针对液压位置控制系统,提出了几种最优整定控制器设计方法,通过对系统的分析,建立了系统的非线性动力学模型。为了克服液压系统的死区问题,提出了一种死区逆的非线性PID控制方案。设计了一种最优PID控制器以满足特定的时域性能要求,提出了一种在系统动力学是时变的情况下也能提供最优PID参数的最优整定PID控制方案。为了在实际中安全地实现最优整定控制,集成了一种控制性能预测策略。

主动悬架系统中非线性因素直接影响车辆行驶平顺性和操纵稳定性。考虑弹簧、阻尼器和轮胎等多种非线性因素,建立1/4车体非线性主动悬架系统动力学模型,并将其转换成一种仿射非线性系统。应用微分几何理论,对非线性动力学模型进行线性化处理,得到主动悬架系统作动器的控制律,再采用最优控制方法获得系统的最优反馈增益。通过MATLAB软件仿真研究非线性因素对悬架系统的影响,分析基于微分几何理论的最优控制器对非线性主动悬架的控制效果。结果表明:非线性参数c_(2)、ε和k_(tt)导致系统出现较严重的分岔现象,降低系统的稳定性;所设计的控制器能够有效改善主动悬架系统的响应特性,减少非线性因素对系统的不良影响。研究结论可为非线性主动悬架系统的研究提供一定的理论参考。

为实现对车辆制动过程进行快速且稳定的控制,设计一种用于电液防抱死制动系统的显式非线性模型预测控制器。通过对电液防抱死制动系统进行分析,明确电液防抱死制动系统的工作过程。在考虑系统参数的基础上,设计显式非线性模型预测控制器。将显式非线性模型预测控制器融入到电液防抱死制动控制系统中,以计算调节扭矩。同时利用状态预测器和缓冲器补偿电液防抱死制动系统的死区时间,从而提高制动过程的效率及稳定性,解决电液防抱死制动系统的非线性最优控制问题。实验结果表明:与逻辑门限控制方法相比,该显式非线性模型预测控制器对车辆进行制动控制时,具有更好的实时性和稳定性。

以空间绳网机器人捕获目标物后形成的绳系组合体为研究对象,研究实现组合体的整定及拖曳等操作过程的控制策略,建立了双质点绳系组合体张力控制模型,提出了一种综合考虑整定过程时间和控制能耗的最优控制策略,利用研制的张力控制机构和地面气浮实验系统,进行了恒张力及周期性动态张力跟踪实验,实验表明张力控制装置对张力指令有很好的跟踪性能,同时也验证了实现最优控制策略所需的技术。

应用最优控制论对一实际的电液伺服系统进行了二次型性能跟踪器设计，并对该电液最优伺服系统进行了仿真。结果表明跟踪器的设计是成功的，且电流最优伺服系统具有良好的动态响应。本文所建立的数学模型和仿真模型可为研究电液伺服系统的神经自适应控制提供输入输出数据或样验样本。

文章分析了线性二次型最优控制不适用于电液伺服主动抗振系统的原因，并根据电了抗振系统特点，提出了以伺服ｐ－Ｑ特性各不等式约束条件的最优控制方法，抗振模拟试验结果证实了这一控制思想的正确性和有效性。

溢流阀的动态性能是由液压系统的工况、溢流阀的结构参数决定的为改善溢流阀的动态性能建立了溢流阀抗交变信号的最优控制目标函数.通过控制理论将函数优化问题转化变量优化问题选择溢流阀的结构参数作为设计变量以系统刚度最大为目标函数通过优化最后可以获得改善溢流阀动态性能的一组结构参数.