线性摩擦焊是一种重要的焊接技术,其广泛应用于飞机发动机整体叶盘、空心叶片叶盘等的制造。线性摩擦焊电液伺服系统将线性摩擦焊技术与电液伺服控制技术相结合,其核心之处在于对被焊接件施加高频振动和力加载控制。因此,本文在北京机械工业自动化研究所项目“多功能高精度线性摩擦焊接试验研究”支持下,以线性摩擦焊电液伺服试验系统为研究对象,开展了线性摩擦焊电液伺服系统相关控制策略的理论与试验研究。首先,介绍了线性摩擦焊电液伺服系统的结构组成以及其工作原理,在此基础上建立了线性摩擦焊水平激振系统和垂直加载系统的数学模型,并通过PI控制方法对搭建的系统仿真模型进行了仿真分析。其次,针对线性摩擦焊水平激振系统的加速度控制问题,采用三状态控制方法控制系统的加速度信号,利用零幅值跟踪技术设计了通过辨识方法得到的系统模型的逆模型,提出了针对设计逆模型过程中产生的偏差进行补偿的改进前馈逆模型控制方法,并通过仿真分析验证了提出的电液加速度控制策略的有效性。然后,针对线性摩擦焊垂直加载系统的力控制问题,采用通过一阶积分滤波器计算虚拟控制量导数的动态面控制方法,有效解决了求导计算过程中的微分项数膨胀问题,提高了垂直加载控制系统的稳定性;另外考虑到加载平台在力加载过程中的复杂情况,在控制器中引入了基于指数趋近律的滑模鲁棒控制,并通过仿真分析验证了提出的电液力控制策略的有效性。最后,搭建了线性摩擦焊试验台并编写了下位机实时控制系统和上位机人机交互系统的控制程序,并利用搭建的线性摩擦焊试验台对提出的水平激振系统加速度控制策略和垂直加载系统力控制策略进行了试验分析,验证了提出的控制策略的有效性。