制造业是国民经济的支柱，关键基础件是国家重大装备不可缺少的组成部分。基础件中的液压元件历来是制约我国机械工业发展的薄弱环节，而高性能先导式大流量电液比例阀又是液压件中最突出的关键之一。本文对该类阀的设计和控制方法进行了深入的研究和探讨，以先导阀阀系数和非线性环节补偿为切入点，重点研究先导式大流量电液比例方向阀匹配的关键技术，实现先导阀与主阀结构参数的匹配和比例控制放大器与比例方向阀的匹配，提高比例方向阀的指标性能，主要完成的工作和研究内容如下：综述电液比例方向阀国内外研究现状，根据国内技术现状，确定先导阀的结构；分析了死区和摩擦对位置闭环控制系统的影响，并指出进行非线性补偿的必要性；利用描述函数法得到了先导式大流量电液比例方向阀的稳定性判断条件，又通过实验辨识的方法获得了主阀LuGre摩擦模型的静动态参数，为结构参数设计与优化和非线性环节的补偿奠定基础。根据主阀工作特性，确定先导阀的主要结构尺寸，并结合先导阀阀系数和位置控制性能，设计U形等深节流槽，提出一种节流槽结构参数的优化匹配设计方法。在此基础之上建立先导式大流量电液比例方向阀的联合仿真模型，研究先导级的稳态液动力、流量和压力特性。叠加继电型非线性控制信号补偿死区非线性，为摩擦补偿创造良好的条件；采用多种摩擦补偿策略，并分析比较了摩擦补偿效果，基于LuGre摩擦模型的自适应补偿在摩擦补偿方面具有明显的优越性，提高了位置控制系统的低速追踪性能。评估实验结果，实验研究结果与仿真研究结果较为一致，表明了本文建立的联合仿真平台较为精确，匹配方法可行，可以实现先导级与主级控制特性的匹配。