本文以国家自然科学基金项目和火箭军十三五预研课题为背景,以火箭导弹武器发射系统为技术应用对象,针对导弹外力发射装置实现液压伺服驱动气阀的高精度位置跟踪为目的,开展高压大功率液压伺服系统高性能非线性控制方法研究。本文针对导弹发射装置驱动气阀的液压控制系统关键控制问题,主要在以下几方面展开了研究工作:1、基于高压气动弹射装置的总体方案要求设计出控制子系统中液压回路。以相关试验标准为依据,以实现高压大功率气动弹射控制为要求。针对导弹冷发射弹射装置气阀液压控制系统进行数学建模,建立液压控制系统的非线性模型,考虑了液压伺服系统中参数不确定性的影响。2、基于双扩张状态观测器的全状态反馈非线性反步补偿控制策略。针对导弹发射装置驱动气阀的液压控制系统存在的各种建模不确定性/扰动问题,通过设计两个扩张观测器分别对匹配和非匹配的不确定性/扰动进行估计,运用鲁棒控制器进行反步补偿,以降低系统不确定性对控制器性能的影响。3、结合自适应鲁棒控制方法及扩张状态观测器,设计分别考虑系统的参数不确定性和不确定非线性的控制策略。该控制策略通过设计自适应扩张观测器,观测系统匹配和非匹配不确定非线性,且利用参数自适应的方法处理系统的不确定参数,使得观测器的负担大大减轻,有利于系统控制性能的进一步提升。4、基于相关控制问题的仿真和样机研究。运用MATLAB/AMESim仿真软件以导弹发射装置驱动气阀的液压控制系统为基础进行仿真研究。通过样机试验结果分析,验证了控制策略的有效性。