随着控制理论、计算机和微电子技术的快速发展以及微处理器和微型计算机的普及,液压驱动伺服系统在工业领域获得广泛应用。因此,液压驱动伺服系统的控制技术成为工业领域的重要研究课题之一。但作为液压驱动伺服系统的核心,液压执行机构(如:液压缸)和液压控制元件(如:电液伺服阀)的强非线性特征极大地影响了系统的控制性能。因此,如何抑制甚至消除控制系统中的未知动态(如:参数不确定、未建模动态、负载变化及外部干扰等)进而提高控制性能,成为研究液压驱动伺服系统控制的重要课题之一。目前,针对液压驱动伺服系统,应用广泛的传统PID控制策略和反步控制策略一般很难完整解决系统中存在的未知动态问题。传统的反步控制算法在遇到高阶系统时会引起“级数爆炸”问题且需要已知系统的全部状态变量,这在实际工程中也很难实现。因此,在设计控制器时,既要解决上述提到的问题,又要保证系统的响应快、瞬态和稳态性能均良好,是需要进一步研究的重要内容。本文以含未知动态的液压驱动伺服系统为研究对象,开展系统建模和控制研究,主要研究内容有如下几个方面:(1)液压驱动伺服系统建模。考虑含执行机构和伺服阀动态的液压驱动伺服系统,首先通过流量方程、连续性方程及力平衡方程建立系统动力学模型。进而选择合适的状态变量,构建系统的状态空间表达式。(2)液压驱动伺服系统的自适应输出反馈控制。为避免使用复杂的反步控制策略,通过等价变换将系统模型转换为标准形式,引入高阶滑模微分器观测系统中难测量的状态变量。在此基础上设计两种基于不同参数估计策略的自适应输出反馈控制方法,实现液压系统跟踪控制。方法一设计一种新的同时包含跟踪误差和参数估计误差的自适应律用以估计系统中的未知参数,并设计输出反馈控制器,同时保证系统良好的跟踪性能和精确估计系统中的未知参数。考虑液压驱动伺服系统中含有时变参数,方法二进一步研究基于时变参数估计的自适应输出反馈控制,通过设计一种含有两项泄漏项的自适应律,同时提高系统跟踪误差和针对时变参数估计误差的收敛速率。最后,分别通过稳定性分析和数值仿真验证所提出两种算法的有效性。(3)含未知系统动态估计器的预设瞬态性能控制。为进一步解决系统中的未知动态问题和提高控制算法在实际工程领域的实用性,控制器设计中引入描述收敛速率、最大超调量和瞬态误差的预设瞬态性能函数,保证系统稳态和瞬态控制性能。同时,为补偿系统集总未知动态影响,设计一种仅含一个调节参数并保证指数收敛的未知系统动态估计器。该输出反馈控制器可实现对系统输出的精确跟踪控制。最后,通过对比仿真结果验证了所提出算法的有效性。在完成理论研究的同时,本文还通过在实验室构建的液压驱动伺服控制平台上开展实验验证来说明所提出的输出反馈控制算法可行性和可用性,并与传统基于梯度下降法的自适应控制进行实验结果对比。