锻造液压机由于锻造速度快、控制精度好、自动化程度高、工艺范围广以及节能、节材显著,被认为是锻造设备的发展方向之一,是目前大型自由锻锤及中小型普通水压机的更新换代产品。随着现代工业的发展,要求液压机可以实现多对象控制、多轴同步控制,超低速运行,高精度定位,以及实现整体的联合控制。本文归纳总结了国内外锻压机及其控制系统的发展现状及趋势,讨论了液压机的工作原理。阐述反步递推算法基本概念。在深入分析等温锻造液压机系统的运行原理的基础上,建立了液压机四缸系统整体数学模型。该模型是一个高阶仿射非线性模型,变量的类型分别为压力、位置和速度,所有变量在实际系统中均可观测,同时液压机四缸之间速度、压力存在耦合关系,而且由于负载力的不断变化,该系统模型参数具有不确定性。在建模的过程中,本文充分考虑了负载力变化对液压机四缸同步的影响,建立了更加真实的仿射非线性模型。针对该模型,在李亚普诺夫稳定性理论基础上,创新的将反步递推算法推广到高阶多输入多输出的仿射非线性系统,并且在仿真中得到了很好的控制效果。应用该算法,在液压机压力能力范围内,当负载力发生变化时,依然可以实现对任意速度的准确跟踪,并实现液压机四缸的位置准确同步。针对系统内负载力的剧烈变化,首次设计高阶自适应反步控制器,将参数自适应性算法融入反步递推设计之中,推导出参数自适应率,该算法对参数的变化有较强的适应性。仿真结果表明,自适应反步控制器相对于直接反步控制器,在速度和位置跟踪的同时,具有更强的抗干扰性能。自适应反步递推设计不需要对模型线性化或者解耦处理,根据模型的结构直接对模型设计控制器,且对参数扰动适应性很强,在模型变量的可控范围内,可对任意给定输入实现准确跟踪。在模型结构准确的基础上,该算法对参数变化适应性较强,且算法在实际中易于实现,对于锻造液压机的同步控制具有良好的控制效果。