随着我国向“制造强国”的目标不断迈进,多缸液压机的发展水平正在飞速提升,其应用领域也越来越广泛。由于多缸液压机具有流量大、外部扰动复杂、多缸之间存在交叉耦合等特点,会对锻件成型的质量和作业安全造成影响。因此,对液压机的同步控制和容错控制进行深入研究具有重要的现实和工程意义。本文以五缸液压机为研究对象,针对其在实际锻造过程中遇到的问题,综合运用刚体力学、数学理论和非线性控制理论,对同步控制和容错控制进行研究,提出两种分层控制器,以提高液压机的同步跟踪精度和容错能力等。针对无故障的液压机模型,为实现多缸同步控制,考虑偏载的影响,提出一种基于静态控制分配的分层控制器。该控制器的设计分成三个步骤:虚拟控制律、静态控制分配设计和执行器控制律。其中,在滑块的每个运行阶段设计相应的目标函数,以保证对滑块进行位移跟踪和调平。仿真及对比结果表明该控制器能够更好地抑制滑块的空间失衡,并且减小了分配误差和调平误差。针对带有故障的液压机模型,在实现多缸同步控制的同时,考虑故障对液压机的影响,提出一种基于动态控制分配的容错分层控制器。该控制器综合考虑了外部扰动、故障影响和模型不确定性,并在动态控制配的设计中使用层次分析法和多目标优化的思想,兼顾了执行器约束、输出能量最小、分配误差最小、驱动力变化最小等多项重要指标,达成了在偏载和故障工况下的高精度动态平衡控制。通过Lyapunov稳定性理论,证明该控制器是全局稳定的。仿真及对比结果表明容错分层控制器能够补偿执行器故障对液压机的影响,实现对滑块的高精度动态调平,改善了液压机的动态品质。本论文以5MN液压机作为验证控制策略的实验平台,对第四章所提出的分层控制器进行验证,其结果表明基于动态控制分配的容错分层控制器能够实现较好的位移跟踪与调平。