随着工业社会的发展,人们对工业设备的节能性越来越关注。在精密成形领域中,单向比例泵控非对称液压缸系统因良好的节能性得到广泛关注,但其高度非线性特征的存在,极大地增加了其控制分析难度,从现有的电液伺服控制理论中很难找到相应的理论和方法进行处理。本文针对精密成形液压机,以伺服电机直接驱动的单向变转速比例泵控非对称液压缸系统为研究对象,开展此类系统的位置控制方法研究。通过分析该系统的工作原理及其特性,基于流量连续性方程和力平衡方程,提出了一种用带约束的三阶状态空间模型描述单向变转速比例泵控非对称液压缸系统的建模方法。此外,本文结合系统的特性及相关控制要求,引入模型预测控制理论,基于系统参数辨识和状态空间模型,设计了满足要求的模型预测控制器,从而有效地将系统的位置控制、无超调约束、泵单向转动等条件转化成不等式约束条件下的二次规划问题;同时对控制器的可行性和有效性通过算法仿真进行了验证,讨论了模型预测控制器中不同参数对控制效果的影响,并对控制参数的选择给出了相关建议。本文在基于xPC Target系统的实验平台上对比PID控制器研究了模型预测控制器的控制效果,并针对不同目标值条件下的模型预测控制器的控制效果开展了相关研究。实验结果表明模型预测控制算法能有效地应用于单向变转速比例泵控非对称液压缸系统的位置控制。该算法在快速性方面优于传统的PID控制,且调试简单,控制精度高,具有较强的可推广性。