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中厚板弯卷工艺在石油化工、航空航天、船舶及高压容器等制造领域获得了越来越广泛的应用。卷板机是实现弯卷工艺的关键装备,我国制造业的快速发展,对卷板机的功能、可靠性、安全性、自动化程度等提出了越来越高的要求。与传统三辊卷板机相比,四辊卷板机利用各工作辊的协同配合,可实现对中、夹紧、预弯、弯卷等工艺流程,具有双向预弯、板材对中方便、卷制精度高、剩余直边小和卷制效率高等优点。然而,在四辊卷板过程中,只能通过调节驱动侧辊运行的液压伺服系统来实现侧辊工艺位置配置,最终完成具有一定精度和形状的工件制备。但侧辊位移配置常面临着建模误差,时变有效载荷、液压缸结构非对称性,流量、压力、控制器输出饱和等非线性和不确定性,以及测量噪声等多源不确定性扰动的影响,给侧辊工艺位置的配置提出了巨大挑战。以提高四辊卷板机侧辊位移跟踪性能为目标,采用理论建模、模拟仿真和实验研究相结合的方法,对四辊卷板机侧辊位移控制系统和策略进行了研究;建立了四辊卷板机侧辊位移跟踪控制模型,对其侧辊动力学特性及高精度加工中各种不确定扰动因素的综合影响进行了深入研究,构建了扰动观测器,建立和发展了侧辊位移不确定扰动实时估计与动态补偿机制等理论与方法,为扩大工艺适应范围、提高四辊卷板机工艺质量和卷制精度提供了有效的解决方案。论文主要研究内容包括:1.阐述了四辊卷板机的市场背景和研制现状;对四辊卷板机侧辊位移相关控制技术及国内外研究现状进行了分析和评述。2.针对四辊卷板机侧辊位移跟踪控制存在负载变化、参数摄动和未建模动态等不确定性问题,构建了四辊卷板机侧辊位移动力学模型,提出一种基于非线性扰动观测器的自适应滑模控制策略。采用反步法设计自适应滑模控制器,利用自适应律动态补偿扰动观测误差,有效降低了滑模控制器的切换增益。该设计方法放宽了滑模切换增益对系统不确定性上界的先验性要求,降低了外界干扰和系统不确定性对侧辊位移跟踪性能的影响;采用李雅普洛夫方法证明了侧辊位移跟踪闭环控制系统的稳定性;根据工程实际,搭建了simulink仿真模型并进行了仿真研究,结果表明:基于非线性扰动观测器的自适应滑模控制策略,能有效抑制四辊卷板机侧辊位移控制系统中存在的不确定性,特别是时变载荷具有较强的鲁棒性。3.鉴于传统控制器设计所依赖的数学模型的脆弱性和系统状态的不易获取性,提出了一种电液伺服系统线性自抗扰控制策略。分别针对控制对象模型信息部分已知和完全未知两种情形,进行了线性扩张状态观测器设计,并证明了闭环控制系统的稳定性。4.基于简化的阀控缸数学模型,设计了一种三阶线性自抗扰控制器（linear active disturbance rejection controller,LADRC）,根据实际工程应用场景,进行了仿真研究。初步揭示了前向控制通道增益系数b的估计值b0、观测器带宽o?、控制器带宽c?及传感器测量噪声对控制性能的影响规律,并与传统PID进行了仿真对比。结果表明:自抗扰控制器能有效抑制阀控非对称缸这一类电液伺服系统中存在的多源不确定扰动,控制性能优于PID。5.在分析电液伺服系统结构的基础上,进一步对数学模型进行了简化,提出了一种二阶线性自抗扰控制方法,并赋予控制器参数工程物理意义。给出了控制器结构和参数设计的一般方法和步骤,并与三阶LADRC、PID控制器性能进行对比,结果表明:二阶LADRC可提高四辊卷机执行机构的控制性能,更好的应用工程实际。6.针对四辊卷板机侧辊左、右两端电液伺服系统（Electro Hydraulic Servo System,EHSS）存在力矩耦合问题,在自抗扰扰控制框架下,将耦合力矩视为各自不确定综合扰动的一部分,从而将侧辊位移跟踪控制问题转化为不确定扰动作用下阀控缸活塞位移跟踪控制问题。搭建了基于d SPACE（Digital Signal Processing and Control Engineering）实时控制实验平台,完成了阀控缸试验。结果表明,和PID相比,在相同的带宽下,自抗扰控制器具有更宽的设定点跟踪范围。在仿真和实验中控制器参数易于整定,对系统中不确定性扰动,特别是负载变化具有较强的鲁棒性,可以满足侧辊位移快速、精确跟踪,达到提高卷板工艺质量、制件精度和卷制效率,降低能耗的目的。