当前国际市场上最先进的速冻装备为全自动自堆积式螺旋速冻装置,该装置具有生产效率高、自动化程度高、占地面积更小、卫生条件好等优点,引领了未来新型食品速冻装备的发展趋势。本文在分析自堆积式螺旋速冻装置主要结构和工作原理的基础上,对该装置的输送系统、传动系统和多电机比例同步控制等关键技术进行了研究,进而指导该装置的研发和性能的优化。主要内容包括:(1)在分析自堆积式螺旋速冻装置主要结构及其工作原理的基础上,研究了该装置柔性输送系统和传动系统存在故障的部位及原因,提出了一系列改进和优化方案。(2)研究了输送带的轨迹、输送带带匝的自锁和自伸缩结构,以保证输送带螺旋塔的顺利形成;研究了输送带侧链板材质及国内外输送带侧链板的结构形式和自支撑位置,并针对其薄弱点进行了设计和优化。(3)研究了螺旋滚动导轨的位置布局和结构形式,提出了系统紧凑性及螺旋塔稳定形成的条件,总结了影响导轨稳定运行的不利因素;基于Hertz接触理论,建立了导轨系统接触刚度数学模型;提出并验证了 一种轴承式循环滚动导轨。(4)针对螺旋滚动导轨内外驱动电机和出料口电机的比例同步控制,分析并选择了合适的控制结构算法,对驱动电机的速度比例进行了分析计算;研究并设计了模糊PID控制器,并通过MATLAB/Simulink验证了三电机比例同步控制的稳定性和良好鲁棒性。