电液伺服系统具有信号检测、校正和放大都较为方便,易于实现远距离操作,易于和响应速度快、抗负载刚度大的液压动力元件实现整合,具有很大的灵活性和广泛的适应性等诸多优点。按其输出的物理量,电液伺服系统分为位置伺服系统、速度伺服系统、力伺服系统等。电液位置伺服系统是一种最基本、最常用的液压伺服系统,其主要任务是通过液压执行机构以实现被控制量对给定量的及时而又准确的跟踪。电液位置伺服系统广泛应用于国防工业和民用工业中,如:轧机的板厚控制、导弹位置的控制、飞机的操纵、仿形机床、数控机床等。然而,电液位置伺服系统中存在着较为严重的不确定性,以及参数变化、外干扰等现象。此外,电液位置伺服系统对运行过程中的跟踪精度和频带都有很高的要求,尤其在高速高精度的跟踪条件下,电液伺服系统中非线性因素的影响不容忽视。这些特点使得电液位置伺服控制系统的设计面临着重大的挑战,仅仅采用传统的控制算法很难达到满意的控制效果。因此对于电液位置伺服系统如何实现鲁棒性强的控制成了重要的课题,也具有重要意义。本文中,针对电液位置伺服系统的非线性特征及参数扰动和外部扰动,在电液位置伺服系统的位置跟踪控制中,提出了一种自适应滑模控制策略。在该控制策略中,采用边界层方法减小控制量的抖动,并通过模糊推理的方法实现边界层厚度的自适应调整,从而极大地减弱了滑模变结构控制中的抖振现象。仿真和实验研究均表明,与传统的控制策略相比,本文所设计的控制策略不仅能大大提高电液位置伺服系统的跟踪精度,还具有较强的鲁棒性。本文的主要研究工作如下:(1)了解电液位置伺服系统的基本组成、电液伺服阀的研究历史与现状,分析了电液位置伺服系统的主要特点及其对控制策略所提出的要求;其次,简单介绍了电液位置伺服系统中的控制方法研究;然后,概括了滑模变结构控制方法的基本原理、抖振现象以及抖振现象的减弱;最后,分析了电液位置伺服系统中滑模变结构控制的研究进展。(2)根据具体的实验需求,对电液位置伺服系统的关键元件如电液伺服阀、液压缸、位移传感器等进行选型,并搭建了完整的实验平台和完成了控制系统的总体设计。(3)对阀控液压缸系统进行基于传递函数的数学建模,得到了其传递函数的简化形式,然后在此基础上推导出电液位置伺服系统的数学模型并依据此数学模型对系统的性能进行了分析;然后,根据电液位置伺服系统中的三大方程,即动力学平衡方程、液压缸流量连续性方程和伺服阀流量方程,推导得到了电液位置伺服系统的状态空间数学模型。(4)针对所设计的电液位置伺服系统分别设计了PID控制器、常规滑模控制器以及自适应滑模控制器,然后在Simulink中实现控制算法,并以AMESim/Simulink联合仿真的形式对三种控制器的控制性能进行分析和对比。(5)根据实验需要,设计并完成了电液位置伺服系统的硬件控制系统的搭建;其次,结合所设计的控制器以及仿真的参数,基于LabVIEW编写程序分别实现了三种控制算法程序,实现了对仿真效果的验证,并进行了实验总结。仿真和实验结果表明,本文中针对电液位置伺服系统所设计的常规滑模控制器相比于传统的控制方法,可以显著提高系统的跟踪精度,而自适应滑模控制器不仅可以进一步提高系统的跟踪精度,还能极大地减弱系统中的抖振,提升系统的稳定性。