节能是液压行业共同关注的永久话题。近年来,随着行业陷入低迷,企业创新动力不足,节能技术同质化严重,行业越发期待新型节能技术的出现。2013德国亚琛工业大学的H.Murrenhoff打破常规,提出了一种基于矩阵回路的新型节能系统——“STEAM-system”,掀起节能技术的新热潮。然而,在工程实践中STEAM系统面临的一个重要问题是当有能量回馈于压力网络时,仅能将能量存储于当前的压力等级,形成能量聚集现象。如不及时的将此聚集能量输出,将会严重影响系统的正常运行,甚至失控。因此,本文从解决能量聚集这一问题出发,拟通过增加一种能量传递单元,平衡不同压力级间的能量,解决能量聚集这一问题。论文的主要研究内容如下:首先,对STEAM系统的工作原理进行了介绍,指出现存STEAM系统产生能量聚集这一问题的缺陷,从而引出本文能量传递单元这一研究对象。随后在大量的调研基础上,对国内外液压能量传递单元的研究及应用进行了介绍。其次,由能量传递系统的基本组成出发,分三部分依次建立了能量传递系统的恒压网络、变量机构、传递单元的数学模型,从整体上对其可控性及稳定性做出定性分析。针对工作过程中能量传递单元负载压力切换、突然启动的工作特点,对其启动特性和抗扰特性做出了初步的仿真分析。然后,针对常规PID控制中超调量大、调整时间长等问题,由改善控制方法入手,在PID控制基础上增加了前馈补偿和模糊控制,仿真研究其在改善启动特性和抗扰特性中的表现。最后,搭建实验平台,对前馈-反馈复合控制和模糊PID前馈-反馈复合控制开展实验研究,对比常规PID控制,验证了其在改善能量传递单元启动特性和抗扰特性中的有效性。