随着改革开放的不断深入，工业现代化不断推进，人们对工程机械的作业性能以及能源利用率等提出了更高的要求。液压挖掘机是一种典型的大功率，高耗能的工程机械。多路阀作为液压挖掘机控制系统核心元件，其性能好坏对挖掘机的整机质量和技术水平有很大影响。本文以液压挖掘机整机控制系统为研究对象，以系统的复合动作同步性和节能性为研究目标，对挖掘机多路阀的控制特性进行分析及改进优化，从而改善系统的操作性能，减少系统功率损失。全文的研究内容主要包括以下几方面：1、阐述了论文选题的背景及意义，介绍了液压挖掘机控制系统技术的发展现状。对负流量节流控制系统的工作原理进行了分析及计算，建立了负流量节流控制系统的数学模型。2、在AMEsim软件中建立了负流量控制挖掘机的整机仿真模型，包括双联变量泵的模型、多路阀的HCD模型及工作装置的简化模型。根据多路阀生产厂家提供的产品技术参数及测绘值，完成了仿真模型中所需要参数的设置。对多路阀负流量反馈特性、各工作回路的压力损失、同步性能负载敏感性进行了仿真分析。3、基于多路阀综合检测试验台，完成了多路阀控制特性测试试验，得到了负流量反馈、压力损失、同步性能负载敏感性等性能的试验数据。通过试验数据与仿真结果对比，结果验证了仿真模型是正确可信的，可以用来后续的优化设计。4、传统负流量控制多路阀存在流量输出受负载压力影响大，复合动作同步性差等缺点，针对这一问题，对多路阀进行改进设计，增加负载压力补偿装置，使多路阀具备了负载压力补偿功能。通过Matlab编程对阀芯中位回油节流口O的通流面积优化实现对多路阀同步性能负载敏感性的进一步优化。本文最后利用AMESim软件对改进优化后的负流量控制系统进行仿真，仿真分析结果说明优化后的负流量控制系统的复合动作同步性、节能性都有明显提高。