比例多路阀是可以控制多个回路同时工作的比例换向阀,它体积小、能耗低、控制精度高,在工程机械中应用众多。但我国液压技术发展的过程还比较短,比例多路阀等许多液压关键技术仍掌握在欧美等西方国家少数厂商手中。与进口产品比,国产比例多路阀性能稍差,难以满足主机厂对液压执行系统的精确控制要求。在此情况下对比例多路阀展开研究显得十分迫切。本文针对传统比例多路阀阀芯位置闭环控制精度不高,动态特性较差等问题展开理论及实验研究。为此,本文针对比例多路阀建立了数学模型,根据数学模型在AMESim软件中建立动力学模型,并进行了仿真分析;建立比例多路阀流场模型,运用CFD软件对主阀阀口进行流场仿真,获得压力云图、速度云图及稳态液动力;分析并对比数学模型与流场模型计算结果,验证数学模型的正确性。为了改善比例多路阀的阀芯位置控制精度,提出一种差动PID-MPC控制算法。该算法以差动PID控制为基础、模型预测控制为核心,并对其进行了理论推导。根据控制算法的不同特性,结合比例多路阀的实际情况,提出算法中相关参数的调整方向,使其可以达到最佳的控制效果。为了验证算法的有效性,采用AMESim和Simulink联合仿真的方法建立联合仿真模型,对比例多路阀阀芯位置的动态特性进行分析。然后运用LabVIEW设计了比例多路阀测试系统,并搭建了影响测试平台,对比例多路阀进行动态特性测试。对比实验结果表明基于差动PID-MPC控制的阀芯位置精度优于传统PID控制,验证了本文提出的差动PID-MPC控制算法的有效性。