近年来,随着机器人、信号的采集与处理、计算机智能控制等技术的飞速发展,重载自主行走足式机器人已经成为新的研究热点。机器人的负载能力、抗冲击能力、动作执行速度大小及精度高低等相关指标与驱动系统的性能高低息息相关。因此,未来重载足式机器人驱动系统应具有高功率密度、高精度、高频响及高能效等特点,这也是未来重载足式机器人驱动系统的发展方向。本文针对某重载足式机器人关节驱动系统,提出采用一种节能型直驱式容积伺服系统,该系统采用双联泵控差动非对称液压缸,系统正逆运动特性一致。本文以此直驱式容积伺服系统为背景,进行了相应的控制研究工作。论文首先分析系统工作原理,建立泵控非对称液压缸、交流调速系统、伺服放大器、位移传感器等机构数学模型,基于Matlab/Simulink建立系统仿真模型,仿真分析等效负载及粘性摩擦系数发生变化对系统幅频特性影响。根据得出的交流调速系统模型,对其数学模型进行降阶处理,得到简化后的系统开环传递函数,基于关节驱动系统数学模型及关节驱动系统的跟踪性能要求,采用扩展H_∞混合灵敏度控,引入中间环节,将实际对象虚轴极点转换到传递函数或控制器中。仿真过程中,反复选取权函数,直至系统动态性能达到指标要求。设计H_∞控制器同时,运用经典控制手段,设计PID加前馈补偿控制器,分别采用PID加前馈补偿控制、H_∞控制,仿真分析系统跟踪性能及鲁棒性。基于XPC模块搭建系统实时控制软件系统,利用关节驱动电液伺服系统实验台,给定系统扫频信号,采用斜坡信号补偿液压缸开环位移响应曲线,消除因泄漏而使液压缸产生的位移,分别开环辨识系统等效负载为324.95kg、471.89kg、618.83kg时的数学模型,求出实际系统模型摄动界函数,调整权函数,基于Matlab/Robust工具箱设计实际系统的H_∞控制器及PID加前馈补偿控制器,分别给定系统正弦信号及阶跃信号,实验分析H_∞控制及PID控制性能。