随着航天事业的快速发展,电液系统的精度越高、响应越快,液压系统的非线性在系统的性能方面影响也越来越明显。因此,建立精确的阀控缸液压系统非线性模型,并设计适用于液压系统、能实现较快跟踪且跟踪准确的有限时间的控制方法具有必要性。本文以阀控缸液压系统为研究对象,建立了系统精确的非线性数学模型,并采用滑模控制方法通过构造动态终端函数和全局动态滑模面设计了有限时间位置跟踪控制器,运用MATLAB与AMESim进行了仿真并搭建液压系统实验台进行了实验研究。具体研究工作如下:首先,建立了阀控缸系统的精确数学模型。将阀控缸系统分为伺服阀、液压缸、外负载三部分,根据流体力学相关理论知识建立伺服阀的流量非线性的数学方程,液压缸两工作腔的流量连续性方程以及液压缸的活塞杆与外负载的力平衡方程,建立阀控缸液压位置伺服系统的数学模型。其次,根据有限时间的控制要求,设计了有限时间控制方法。通过选择动态切换面设计了全局动态的滑模控制器并给出了n阶动态终端函数的求解方法,在MATLAB/Simulink仿真软件中进行了仿真验证。此外,对有限时间控制方法进行联合仿真研究。运用AMESim液压仿真软件与MATLAB/Simulink仿真软件进行联合仿真,对有限时间的控制效果进一步验证。最后,控制方法的实验研究。根据以上的理论研究和液压系统的实际参数,对阀控缸系统机械实验台以及测控系统的软、硬件系统进行搭建,运用实际工程实验台验证有限时间位置控制方法的有效性。