结晶器是连铸机的核心设备,结晶器的振动可以防止结晶器壁发生粘结。本文设计了一套将伺服阀内置于步进缸的振动油缸系统,并在各种状态下对其进行了动态特性分析。本文根据工作需要设计了一套振动油缸系统,并分析了电液步进缸的组成及其工作原理,并阐述了该设计分案的优点。以能耗最小为优化指标对振动油缸进行了优化,计算了步进缸的部分优化参数,对内置伺服阀的结构及参数进行了匹配设计计算,对其他元件进行了计算选型。运用解析法单独对伺服阀——油缸系统建模,并根据数学模型建立仿真框图,对其进行仿真分析,确定伺服阀——油缸系统的稳定性。运用传递函数法对整个振动油缸系统建模,建立了系统的传递函数,建立系统传递函数方框图。根据振动油缸的数学模型,搭建基于MATLAB/Simulink软件的非线性数值仿真模型。根据建立的仿真模型对系统进行仿真分析,分析了系统的开环响应、闭环响应以及加上特殊的外负载之后的响应。根据仿真结果可知系统是可以达到稳定的,但响应的快速性和稳定性不是很好。根据对系统的动态分析,引入了PID控制器,介绍了PID控制器的原理及作用,并运用PID控制器对振动油缸系统进行了控制调节,使得系统达到快速响应稳定的结果。通过分析可知该油缸振动系统满足设计需求,能够达到预期的结晶器振动要求。