与电机伺服系统有所不同,电液伺服系统在低速运动时具有较严重的摩擦问题。如果不对摩擦力进行削弱或者抑制将对电液伺服系统的动静态特性造成极大的干扰。因此,对于电液伺服系统来说,通过削弱或者抑制摩擦力来提高电液伺服系统的动静态性能是当前的重要研究方向。本文以电液伺服阀控液压缸为研究对象,对其在系统中的摩擦特性及摩擦补偿进行研究,主要研究内容和结论如下:针对电液伺服阀控液压缸复杂的非线性问题建立数学模型。分析选用LuGre模型对电液伺服阀控液压缸系统中液压缸的非线性摩擦问题进行研究。在MATLAB/SIMulink中搭建LuGre摩擦子模型系统,通过AMEsim构造的电液伺服阀控液压缸系统摩擦力试验系统仿真物理模型,对LuGre模型相关参数对液压缸中摩擦特性进行分析研究,选择合适的参数分析非线性摩擦影响下阀控液压缸的速度、位移、两腔压力变化、活塞杆受力的特性变化。研究结果表明:LuGre模型在低速运动时库伦摩擦力和鬃毛刚度系数会分别对液压缸时摩擦力的动静态变化产生较大影响,此时造成液压缸在初始阶段出现预滑移现象,低速时出现爬行现象,且整体趋势合理表现了液压缸的Stribeck现象。对于液压缸受到的摩擦力有较为真实的描述。液压缸在非线性摩擦力影响下,速度过零时出现明显的抖动,闭环控制时位移会产生误差并逐渐增大。同时,无杆腔会出现明显尖峰,液压缸在活塞杆换向过程中受动静摩擦力变化影响出现爬行现象,导致活塞杆在低速时受到一个较大的阶跃力。为提高电液伺服阀控液压缸的动态响应和跟踪精度,对于电液伺服阀控液压缸在系统中的低速运动的摩擦问题,设计了两种摩擦补偿控制方法进行研究。一种方法是基于LuGre模型,将传统PID中使用模糊算法对参数进行整定获得改进的PID控制,加入前馈控制方法的前馈模糊PID摩擦补偿控制;另一种则是基于LuGre模型的基础上,应用了自适应理论与滑模变结构理论设计的一种自适应滑模控制器实现对摩擦主动补偿的控制。通过稳定性分析验证设计方法的有效性。利用AMEsim/SIMulink进行联合仿真研究,研究结果表明:两种方法对于相较于传统PID控制均有所改进,同时自适应滑模控制的效果相较于前馈模糊PID来说则具有更高的控制精度,更有利于电液伺服液压缸系统的高精度控制。该论文有图51个,表6个,参考文献67篇。