大型强力旋压机是强力旋压工艺的实施载体,其旋制的大型旋压工件广泛用于大型运载火箭、洲际导弹、宇宙卫星、大型飞机、海洋开发装备、新型核电站等国家战略发展领域,是制造工业中不可或缺的基础性装备。强力旋压工艺是通过旋压刀具——旋轮对旋转坯料的连续局部挤压致使坯料厚度变薄、同时变形为芯模外轮廓形状实现的。大型强力旋压机因其旋制工件的强度高、旋压力大,普遍采用电液系统作为其旋轮运动驱动与控制的传动方式。在强力旋压过程中,驱动旋轮运动的电液系统具有以下几个特点：1)受到的旋压力反力不仅强度高,而且相对于进给速度呈现非线性关系；2)电液系统本身具有强非线性,模型参数不确定性等特点；3)电液执行器的定位控制精度达到忽米(0.01毫米)级,还要实现精确的轮廓运动控制；4)对于多旋轮、分体式的强力旋压机,其各旋轮之间的运动须具备协调性,以保证旋压机良好的受力情况和工件加工质量。综上,对于能够实现工件高性能强力旋压加工的大型强力旋压机电液控制系统研究不仅具有学术价值,而且有着重要的现实意义和必要性。本论文结合数学建模、控制理论、实验研究和仿真分析等手段,以3旋轮、分体式大型强力旋压机为代表性研究对象,充分考虑强力旋压机电液系统的动力学特性,围绕其相关控制技术展开了较为系统与深入的研究,提出了关于强力旋压机电液控制系统一整套成体系的控制技术,包括：双比例电磁铁高频响阀的带液动力补偿的自适应鲁棒控制技术；强力旋压机电液直线轴的基于状态观测器与液压无源性理论的自适应鲁棒运动控制技术(SPARC):基于SRARC与正交全局任务坐标系的强力旋压机电液直线轴二轴轮廓运动控制技术(GTC-SPARCC);与GTC-SPARCC相统一的分体式强力旋压机多旋轮协同控制技术。以上关于强力旋压机电液系统的相关控制技术的实际效果与性能均通过实验或仿真手段得到了验证,部分成果已经得到了实际应用或开展了样机研究。本论文共分为六章,各章摘要如下：第一章,本章阐述了强力旋压机电液控制系统的研究背景,总结归纳出大型强力旋压机电液控制系统所特有的研究难题；继而详细介绍了研究难题所涉及的关键技术的研究现状；最后,论述了本课题的研究内容及研究意义。第二章,以一种具有高频响、鲁棒性潜力的双电磁铁比例阀(HDPSV)作为研究对象,提出了其比例电磁铁非线性电流-力增益的改进型双曲正切函数描述；重构了液动力的动力学模型；针对双比例电磁铁执行器的协调控制提出了增量差分控制任务分配策略。最终将以上技术与能够同时应对参数不确定性与不确定非线性的自适应鲁棒控制理论相结合,设计了双比例电磁铁高频响阀的带液动力补偿的自适应鲁棒控制器。仿真与实验结果表明,所设计的控制器抗干扰能力强,对参数不确定表现出鲁棒性,还能很好地补偿液动力,实现了HDPSV高精度、快响应的控制性能。第三章,建立了强力旋压机旋轮横、纵电液驱动轴的非线性动力学模型,该模型包含了旋压力模型的通用形式,实际应用中可根据具体工艺调整其函数表达式。为应对其中纵向电液轴受到的大惯量重力负载,提出了基于溢流阀与减压阀的液压重力平衡原理以改善电液轴控制性能的对称性,并将平衡力与重力的偏差等效为粘滞阻力建模。为改进压力动态的前馈补偿,提出基于稳态工作点的期望压力分配策略将基于能量观点的液压无源性理论与自适应鲁棒控制理论相融合,从而综合了液压直线轴控制器。为了补充该控制器的自适应机制,本论文还构建了一种基于最速反馈的状态观测器与之相结合。经实验与仿真验证,所提出的基于状态观测器与液压无源性的非线性自适应鲁棒控制(SPARC)方法具有模型补偿能力强,抗干扰能力强,控制精度高的特点。第四章,针对强力旋压机旋轮具有三阶动力学特性的电液二轴控制系统,将所提出的SPARC控制方法与基于全局任务坐标系的轮廓运动控制理论相结合,形成了基于全局任务坐标系的SPARC轮廓运动控制方法(GTC-SPARCC)。该控制方法兼具二者的优势,不仅具备了轮廓控制与跟踪控制的强协调能力,而且继承了SPARC控制电液轴的优势,构成了其对于强力旋压机旋轮高精度轮廓控制的内核。最后,本章通过仿真与实验验证了该控制方法的有效性。第五章,在综合第二章至第四章研究成果的基础上,为改善多旋轮、分体式强力旋压机的受力状况与旋制工件的质量,总结了旋轮在实际旋压工艺中的运动准则以及符合实际情况的假设,基于此提出了旋压机的多个旋轮电液轴系之间的协同运动控制策略。协同策略将所有旋轮的运动轴系所在平面以工件轴线为中心线旋转投影到同一平面上,以旋轮接触工件的终端与期望轨迹点之间的路程距离为依据对旋轮进行排序,再根据每一旋轮终端点轮廓误差的符号与绝对值为其规划跟踪目标,以期缩小旋轮之间的位置偏差同时保证轮廓控制的精度。协同策略的实现方式兼容于GTC-SPARCC设计体系,可保证全局稳定性。对所提协同策略进行了仿真研究。第六章,总结了本论文的主要研究工作；阐述了研究结论；归纳了论文创新点；对后续工作进行了展望。此外,论文最后的附录部分详细介绍了所设计搭建的实验系统以及研究过程中所用到的一些模型参数的实验来源。