针对矿井井筒施工中采矿液压伞钻钻孔位置和姿态调整过程自动化程度低的问题,改进了传统液压系统的控制方式,对动臂油缸和钻臂油缸进行了闭环控制。为减弱机械臂位姿变化时变负载对系统动态性能影响,设计信号校正控制模块,建立阀控液压缸数学模型,使用MATLAB中的SIMULINK仿真模块构建信号校正控制模块仿真模型。根据已有产品参数为模型添加仿真参数,经典PID控制算法和模糊自适应PID控制算法用于校正系统,当输入是步进力信号时系统响应。仿真结果对比表明两者均可改善系统稳定性,达到预期目标;模糊自适应PID控制方法用于减少过渡期的过冲,校正信号的动态性能优于传统的PID控制方法。

本文研究了阀控液压缸系统的力控制，以实现精确的力控制响应和高效率。将解藕合自组织模糊滑动模式控制器应用在阀控液压缸系统的力控制，控制器设计结合模糊控制、滑动模式控制及解藕合控制。实验结果显示，以解藕合自组织模糊滑动模式控制实现了力的控制，验证了控制系统的优越性，具有更佳的力控制响应，能源利用率提高30％以上。

根据阀控缸电液位置伺服系统的组成,对系统中的阀控缸的数学模型进行了研究,并通过系统辨识的方法得到了阀控缸系统的闭环传递函数,控制器采用全维状态反馈,以二阶工程最佳为优化目标建立了系统的仿真模型.仿真结果表明该控制器实现了液压位置伺服系统的极点配置,完成了优化目标.表明全状态反馈控制能够提高液压伺服系统的位置跟踪精度,具有工程可行性.

根据力平衡和输出功率的关系定义了阀控液压缸的负载压力和负载流量,针对非匹配的阀控液压缸动力机构存在的压力突跳现象进行了分析,建立了阀控液压缸的传递函数模型,该模型具有通用性,分析了建模中的假设条件和建模误差,给出了阀控液压缸通用数学模型的适用范围。

在液压系统中引入模块化建模的思想，并对一些典型的环节加以分析和整理，建立了一系列液压模块。利用MA’rLAB／s1MuuNK中的模块库对阀控液压缸系统进行仿真，获得其动态响应特性，这一过程为设计或改善液压系统的参数提供了手段。通过对比分析可知，所建立数学模型是正确的。

文中介绍液压伺服系统和Simulink对液压伺服系统进行动态仿真的方法；阐述了Simulink工具的特点，并以阀控液压缸为例，建立了动态模型并进行仿真，讨论了影响液压伺服系统动态特性的主要因素。结果表明，Simulink方法能较好地对液压伺服系统的动态特性进行仿真分析，为液压伺服系统的优化设计提供依据。

从阀控对称液压缸、非对称液压缸的统一特性出发,对负载压力与负载流量进行了重新定义,并对工程中出现的对称阀、非对称阀控制对称缸,对称阀、非对称阀控制非对称缸的各种组合形式,推导了统一的阀控液压缸系统的流量方程,不仅兼顾了液压系统实际工作规律和阀控缸系统的统一性,而且为阀控缸系统的其它特性进一步分析提供了理论基础,并得出了一些对理论分析及工程实际有一定指导意义的结论.

根据对称阀控非对称液压缸的特性,重新定义了负载压力和负载流量,推导出同时适用于对称阀控非对称液压缸和对称阀控对称液压缸的数学模型,为对称阀控液压缸系统的稳态和动态特性分析及液压控制回路的创建提供了理论依据。

阀控液压缸系统在工程中应用广泛.在作业过程中负载阻力的变化直接影响操作控制策略的决策.在此运用模糊原理对基于操作者经验的阀控液压缸系统负载阻力的软测量方法进行了研究.介绍了阻力软测量的方法试验结果表明该方法是可行和有效的.

以一阀控液压缸为例，用阀控液压缸的状态空间方程进行建模，进行SIMULINK仿真，并与传递函数建模法对比，分析说明了两种方法的优缺点。