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随着现代机械制造加工、航空航天、水利水电和建筑等领域的快速发展,对多缸控制系统的同步精度需求也越来越高。但由于泄漏、加工精度以及控制元件间性能的差距,必然导致多缸系统不同步,如果不能采取有效措施加以控制,克服这种同步误差,控制系统将不能正常工作。因此需要在正确的理论分析基础上,设计良好的液压同步控制系统具有非常重要的实际意义。本文在查阅大量国内外相关文献的基础上,综述了液压同步技术、虚拟仪器技术的研究现状、液压同步系统组成的形式、特点及其应用,并介绍了同步控制策略的发展状况。电液伺服阀由于其高频响、高精度等优点被广泛应用于液压同步系统中。本文以两缸同步为研究对象,设计了采用电液伺服阀的液压同步系统,对该同步系统的组成以及控制原理进行了理论研究,分别建立了系统的线性和非线性数学模型,采用LabVIEW软件中Control and Simulation工具包搭建了仿真模型,进行仿真对比两种建模方式,得出非线性建模能够更好地反映实际系统的动态特性。详细分析了同等方式和主从方式的同步控制原理,分别搭建了非线性仿真模型,根据系统特点采用了二分同步补偿算法,并对阶跃信号、斜坡信号以及不同频率正弦信号进行了仿真,对系统的同步精度和动态性能进行理论分析;为了得到更高的同步精度,在二分法的基础上设计了PID控制器对偏差信号进行控制;针对同步算法不能改善系统动态性能的缺点,在同步算法的基础上,对单套系统设计了PID控制器,仿真结果表明采用PID控制器不但改善了系统的动态跟踪特性,而且还一定程度上提高同步精度。本文完成了泵源、动力机构以及测控系统的设计,搭建了液压同步控制系统试验台,采用LabVIEW软件完成测控软件的编写,实现了液压实验台的实时监测、过程控制以及数据后处理等功能。对控制策略进行了实验验证,验证了仿真结果的正确性,最后还针对变幅值、变负载以及变供油压力等不同工况进行了实验研究。本研究对水轮机调速器、圆筒阀以及冲击式水轮机喷针控制系统的设计有一定指导意义,为更深的理论研究打下基础。