随着现代汽车工业、电子技术以及国防工业的发展，国内市场对冲压设备尤其是高速冲压设备的需求越来越大。数控转塔冲床作为板材加工中的高端设备不断受到人们的青睐。目前我国数控冲床的动力核心部分——高速液压伺服控制系统一直依赖进口，迫切需要开发具有自主知识产权的高速集成化液压伺服系统。 本课题所研究的液压伺服系统主要是通过液压缸来驱动击打头，由电液伺服阀进行冲压控制，液压系统采用差动进给，结构简单、紧凑。伺服控制器采用美国TI公司生产的工业级TMS320LF2407 DSP芯片，控制算法采用了模糊PID控制算法，因此无论在控制精度和控制速度等方面都有了飞跃式的提升，额定工作压力20吨，冲压速度能够达到1000次/min。其次，由于系统采用了闭环控制，液压缸行程可任意调节，因此可以通过控制击打头的行程来调节成型模具，使用方便。 本文首先介绍了课题的背景、我国数控机床业发展的现状及趋势，然后介绍了数控转塔冲床主传动系统的发展历程。本课题通过查阅和吸收国内外大量相关文献确定了由电液伺服阀实现冲压控制的设计方案。由于电液伺服阀具有响应快、控制精度高的优点，在高速、高压、高频控制系统中得到了广泛的应用。根据系统的设计方案，对液压系统的各元件参数进行了静态计算，并选定了主要液压元件。 建立液压系统模型的目的是为了便于仿真，通过仿真研究可以了解液压系统的动态性能，为改进和完善系统的控制性能提供理论依据。目前电液伺服阀的简化模型比较成熟，主要分为三种类型。本课题通过对液压系统固有频率的计算来选择合理的简化模型，并根据液压缸的流量方程和活塞运动方程对阀控缸建立了数学模型。 液压伺服控制系统是由数字控制元件进行控制的，数字控制器是整个控制系统的核心部件，整个系统控制品质的高低取决于程序中的控制算法。整个系统的硬件包含A/D和D/A模块、电源模块、电平转换模块、JTAG接口模块、存储器模块以及SCI异步串行通信模块等。本课题所研究的电液伺服系统属于典型的非线性控制系统，传统的PID控制算法很难取得良好的控制效果，因此本课题选用了模糊PID控制算法，它能够根据系统的输入对PID的KP、KI，和KD三个参数进行修改，能够对非线性控制系统达到良好的控制效果。 本课题利用MATLAB软件下的Simulink和Fuzzy工具箱，对所建立的液压系统模型进行了动态仿真，并采用试凑法确定了PID的三个参数。通过仿真，可以清晰的看出模糊PID算法较单纯的数字PID算法，无论从稳定性还是快速性方面都有了很大的提高，能够满足系统的性能要求。