综合考虑阀芯螺旋运动和反馈机构动态,修正阀口流量方程,并基于Lu Gre摩擦模型推导得到了完整的数字液压缸非线性状态空间模型。对三种不同模型进行仿真并以试验为参考,验证了非线性模型的准确性,并利用所建模型重点分析了系统换向时的动态特性。结果表明：非线性模型能更真实地反映系统的响应特性;不平衡冲击与摩擦Stribeck效应耦合导致换向速度抖动,同时受工作压力、死区、阀芯径向泄漏、Stribeck速度和反馈机构刚度等非线性因素的共同影响,速度抖动状况呈现出多变性。

为将分岔理论应用于数字液压缸稳定性分析与设计,对系统非线性模型进行了等价变换和光滑处理,同时为克服刚性问题影响,基于量纲分析理论通过选择合适的基本量将模型无因次化,并采用预测-校正延拓法确保分岔求解的精度和效率。在各自可行区间内,对重要参数和不确定参数进行了单参数分岔分析,结果表明：数字液压缸的初始设计具有一定的稳定裕度和鲁棒性,系统受不确定参数的影响较小;运用分岔理论,能够有效揭示各参数对系统动态稳定性的影响,为系统参数设计提供指导。

在考虑功率匹配和非对称结构特性的基础上，以液压弹簧刚度最小位置为工作点，推导了阀控非对称缸的传递函数，给出了合理的液压固有频率计算公式，建立了通用的数字液压缸传递函数模型。利用所建模型，分析了参数意义和系统特性，并结合具体参数进行了仿真验证。结果表明，受负载和非对称结构影响，数字液压缸正反向运动特性存在差异；系统性能由内反馈回路的结构参数决定，系统稳定性良好。

针对舰艇上现有的液压作动器系统体积较大安装、维护比较复杂的问题设计一套机电作动器系统以取代液压作动器系统.首先进行机电作动器系统方案的设计根据所需推力及寿命要求合理设计电动缸的结构.建立机电作动器的AMESim模型仿真分析其跟踪性能以及刚度对跟踪性能的影响并从实验的角度分析研究它的动态特性.通过与液压作动器进行对比发现机电作动器不但结构简单紧凑体积小而且动态性能明显优于液压作动器.

分析了六自由度运动平台伺服油源的污染成因指出了伺服油源污染的危害性并结合多年的工作实践提出了相应的处理措施.

介绍了一种新型数字液压缸,通过数字脉冲直接控制油缸的位置、速度和方向,实现了终点目标控制.

建立了用于六自由度运动模拟器的数字伺服步进液压缸的数学模型。该数字液压缸包括二相混合式步进电动机、四边滑阀、阀控非对称缸、细分驱动器和机械反馈机构等部分。建模和分析中考虑了阀芯受力、步进电机非线性、间隙和死区及摩擦力等问题。基于建模分析，在MATLAB／Simulink环境中对数字伺服步进液压缸系统进行了数值仿真。

针对阀控非对称机构建模和分析当中，存在多种形式定义负载流量和负载压力的问题，根据动力机构功率匹配，归纳了定义负载流量和负载压力的通用原则及表达式，并分析了物理意义。在此基础上，对采用不同形式负载流量和负载压力的阀控非对称缸机构进行了分析，并给出推荐采用的定义形式。

为了分析一类用于6-Dof运动模拟器数字伺服步进液压缸液压密封的摩擦特性，建立了其包括二相混合式步进电机、滑阀和机械反馈以及阀控非对称缸的数学模型。根据缸的液压密封的结构特点，应用Lugre摩擦模型构造摩擦观测器进行摩擦特性数值仿真分析。分析结果表明，缸低速时密封的负阻尼摩擦特性是产生抖动（或爬行）的重要原因之一。

摇摆台广泛用于模拟舰船、车辆的运动姿态,在车船设备测试、驾驶模拟器等国防与民用领域都有重要的应用价值。基于此,针对自行研制的模拟海洋环境的2自由度液压运动平台,介绍增量式步进电动机、四边滑阀、非对称液压缸、摇摆台架、同步反馈机构等构成的近似开环控制的系统结构和工作原理,建立其运动学和动力学方程,并通过状态方程描述阀控非对称液压缸换向时的跳变特性。在Matlab/Simulink中构建系统的非线性控制模型框图,将仿真与试验结果进行对比分析,表明了该数字液压摇摆台的可行性。