液压系统具有响应快、刚度大等的优点,在工业领域广泛应用。但目前对液压系统的液压缸位置的获取依赖于位移传感器,虽然这些传感器精确度较高,但存在着价格昂贵、不适合恶劣的环境等的问题。鉴于此,本论文旨在寻求一种可以替代位移传感器的方法。为了实现这一目标,本论文针对变转速泵控缸系统提出了一种位移软测量方法,该方法根据伺服电机的转速、转矩信息,结合电机、泵、缸的相关参数建立位移软测量模型,间接获取液压缸活塞杆的位移信息,并采用位移补偿方式提高位移估计精度,将补偿后的位移软测量模型应用于液压挖掘机动臂,实现动臂液压缸的无位移传感器的位置控制。论文的主要工作包括以下几个方面:（1）基于对泵控伺服系统原理的分析,选择了变转速-定量泵的泵控系统方案,并设计变转速泵控缸系统的液压原理图,对系统组成进行分析及元件选型,并在MATLAB中建立变转速泵控缸系统的仿真模型。（2）为了减小液压系统对位移传感器的依赖,以永磁伺服同步电机的转速、转矩为主要输入,液压缸活塞杆位移为输出,结合系统参数建立位移软测量模型;并分析了液压缸位移的影响因素,建立了位移软测量的补偿模型。在MATLAB中建立位移软测量模型的仿真模型,使得软测量模型更加可视化,并仿真分析了该模型的动态稳定性。（3）在PID位置反馈控制和PID速度前馈和位置反馈复合控制策略下,对比分析了位移软测量模型估计的位移与变转速泵控缸液压系统位移传感器测量的位移,仿真结果表明,位移软测量估计的位移与位移传感器测量的位移误差较小,最大误差约为10mm,相对误差率为4%,可满足对精度要求不高的工程机械的使用。（4）在MATLAB中建立微型液压挖掘机的多体动力学模型,并将变转速泵控缸液压系统与位移软测量模型分别应用于挖掘机动臂,对挖掘机进行位置控制,仿真结果表明,位移软测量模型可以有效地对动臂活塞杆位移进行估计,相对误差率最大约为9.6%。仿真结果表明,位移传感器测量位移与软测量模型估计的位移在不同的工况下误差都较小,虽然软测量模型在系统启动和换向时容易出现振荡现象,但振荡幅度较小,故可通过位移软测量模型间接获得液压缸位移,从而降低对位移传感器的依赖。