● 摘要
电液比例控制技术在现代工程机械（挖掘机）中应用十分广泛，各高等院校也开设了工程机械类专业或课程来进行这方面人才的培养，但是以此为背景的液压教学实验平台在各高等院校中并不常见。因此，在实验室的条件下搭建工程机械电液比例控制综合实验台，用于相关专业学生的液压教学实验和科研人员的研发试验，就变得非常必要且有意义。
本课题来源于同济大学实验台项目，重点设计比例阀控缸性能实验系统，并在此基础上研究用于模拟比例阀控缸负载的电液伺服加载系统的综合控制性能，以保证整套实验设备满足项目指标要求。在研究过程中，首先从项目需求出发，按指标要求分别对电液比例控制实验系统的液压系统和测控系统做详细方案设计。其次，为进一步研究用于模拟负载的电液伺服加载系统的综合加载性能，参考国内外学者对此类系统的建模方法，建立了系统的完整数学模型。再次，在确定相关系统参数后，分析了位置系统和加载系统的稳定性，研究了多余力的产生机理、频时域特性以及相关特征参数对加载性能的影响。最后，针对影响电液伺服加载系统力跟踪精度的主要因素，提出了基于经典PID和结构不变性原理的线性控制方案来改善加载系统的综合控制性能。仿真结果表明，基于速度补偿的结构不变性原理对多余力的抑制效果非常明显，这种“PID+结构不变性”的线性控制方案有效地提高了电液伺服加载系统的动静态性能和载荷谱跟踪精度。本课题的研究工作是相关工程项目的重要组成部分，为项目的顺利完成提供了有力支持。论文的最后对本课题的研究成果进行了总结，并对研究中的不足及有待进一步推进的地方进行了展望。