建立了阀控液压缸系统动力机构及负载的数学模型,完成了双自由度力控制模型及其传递函数的推导,并给出了力加载控制系统的方框图。然后提出了力环包容位置环的控制策略,针对力环加载力控制,设计了基于阻抗控制的力加载控制器,通过运用Matlab/Simulink软件对单缸双自由度力加载控制系统进行仿真分析,得到了系统位置环及力环的频率特性及其在阶跃输入下的响应。最后通过阻抗控制器参数与系统参数不完全匹配时系统阶跃响应的仿真分析结果,验证了该阻抗控制器的有效性。

针对工业应用中并联机构采用常规铰接形式导致的系统过阻尼问题，提出了带动压正反馈的模态空间控制器，该控制器将物理空间内强耦合的多输入多输出系统转化为模态空间内解耦的6个相互独立的单输入单输出系统，运用动压正反馈技术实现对存在过阻尼特性自由度的独立调节，从而将各自由度频宽扩展至固有频率附近．文中首先运用模态解耦理论分析了被动关节阻尼对液压驱动Stewart平台控制特性的影响，随后给出了带动压反馈的模态空间控制器结构及设计方法，最后对该方法进行了实验验证．试验结果表明，该模态空间控制器能够有效扩展系统频宽，从而实现降低系统各自由度耦合影响、提高响应速度的目的．

从理论上分析了基于位置控制的液压操纵负荷系统的力感模拟原理阐明了力感模拟效果的影响因素为位置控制回路的带宽、综合刚度及操纵力引起的位置扰动。在理论分析的基础上借助计算机仿真方法阐述了根据模拟对象的特性和仿真精度确定位置控制回路的带宽和综合刚度的方法并提出了设计原则。指出位置控制回路的带宽应等于10倍仿真模型的转折频率在满足二自由度系统模拟单自由度系统的模拟精度要求下综合刚度应取3～10倍的液压弹簧刚度。通过时域和频域的计算机仿真证明了本文设计方法的可行性仿真结果也证明了理论分析的结果是正确的。