运动功能障碍的康复治疗一直是康复医学领域的热点问题,随着神经生理学、运动生物力学和解剖学等康复医学基础理论研究的深入,运动康复治疗技术得到极大的丰富和提高。肌力的恢复是康复训练的重中之重,单一模式的康复训练效率较低,为提高效率,常采用多种模式结合的训练方法。本文通过对多模式康复训练控制系统要素的分析,建立多模式控制系统整体架构,并结合对肌肉力学特性的分析,设计并改进主被动与等速控制算法。通过对肌力康复训练要求的分析,建立了肌力康复实验系统,分析了肌力康复训练的多种训练方法,研究制定了肌力康复系统的多模式控制方案,确定了主被动训练和等速运动的总体控制方案。在此基础上,分析研究上肢典型康复训练的人机模型,采用动平衡法和拉格朗日法分别建立了上肢单关节和多关节人机联合动力学模型,基于肌肉力一般模型建立了肘关节力矩模型。在生物力学模型的基础上,深入分析主被动康复训练的机理,结合临床经验提出一些主被动训练评价指标。根据主被动训练的要求设计双模切换控制算法,并结合人体模型对控制器进行联合仿真分析。为提高主被动切换过程的平稳性,降低切换难度,改进了主被动控制算法的控制器结构,通过建立基于位置的意图识别算法,提高了主被动切换的准确性,通过仿真来验证改进的效果。从等速训练的训练要求出发,结合肘关节骨肌模型分析等速训练的康复机理和运动特性,研究了多关节等速运动和类等速运动的可行性。通过对比直接匹配法与间接匹配法确定算法结构,在阻抗控制器的基础上设计了非线性阻抗控制器,为改善控制器在不同条件下的控制效果,建立了基于给定速度的阻尼参数调整规则,在此基础上提出了模糊模型参考学习控制算法。搭建了基于dSPACE与嵌入式控制器的实验环境,基于遗传算法完成了摩擦模型参数辨识,采用正交法设计主被动控制和等速控制实验,依次对控制系统的各个关键环节进行验证,以考察控制系统在真实环境下的控制效果,实验结果证明了主被动与等速控制算法的有效性。