液压系统因其大功率密度而被工业界广泛采用。近十年来,随着比例泵技术的成熟,泵控非对称液压缸系统得到了越来越多的应用,如注塑机、金属成形液压机等。与传统的闭式双向泵控非对称液压缸系统相比,开式单向比例泵非对称液压缸具有结构简单、无流量平衡问题的优点,但在控制上仍存在如下困难:1)泵不能反向运转,普通的换向策略导致系统模型非线性严重;2)常规控制方法对于系统的动态性能补偿能力薄弱,如实现位置无超调、压力不超限等要求困难。针对开式单向比例泵非对称液压缸控制方面的问题,结合精密粉末成型液压机的具体控制要求,本文开展基于模型预测控制的泵控非对称缸位置控制方法研究。具体研究工作包括:1)基于精密粉末成型压机的工作原理,利用流量连续方程、力平衡方程建立单向比例泵非对称液压缸系统的数学模型,在假设系统位置可单向接近的条件下,将系统转化为三阶带约束系统,为控制方法研究提供数学模型基础。2)针对三阶带约束系统的控制问题,采用模型预测控制理论,设计了系统控制器,给出了相应控制器参数计算方法;进一步的,为减小控制器对内存的需求,引入Lagurer函数改进控制器性能。3)基于MatLab xPC平台建立单向比例泵非对称液压缸控制系统半实物仿真系统,利用A/D、D/A等板卡测试了基于模型预测控制的泵控非对称缸位置控制策略的实时性。研究表明:1)单向比例泵非对称液压缸位置控制系统可以用带约束的三阶线系统模型描述;2)利用引入Lagurer函数的模型预测控制方法可以实现单向比例泵非对称液压缸位置控制系统无超调位置控制,在避免泵反转的前提确保系统压力不超限;3)引入Lagurer函数的模型预测控制方法具有较高的实时性,具有很高的实际应用价值。