本论文所研究的大惯性电液张力模拟绞车属于一种张力控制绞车,它可以根据需求对绞车缆绳上的张力进行控制,从而作为一种负载模拟设备来配合被试绞车或对被试缆绳进行张力控制试验。由于该绞车张力控制系统属于一个时变非线性系统,在张力控制过程中系统参数实时变化,并且张力控制时张力绞车、被试绞车以及缆绳之间存在较强的动力学耦合关系,加之张力绞车大惯性负载的影响,会导致绞车张力控制系统的张力控制精度较低、系统的动态响应特性较差,在张力绞车启停以及被试绞车加、减速时控制张力往往出现较大的超调、振荡,从而影响张力控制试验的试验效果与安全性能。因此对大惯性电液张力模拟绞车系统的动特性及张力控制进行研究,以提高绞车的张力控制精度与系统的动态响应特性具有重要的意义。针对以上问题,本论文以大惯性电液张力模拟绞车为研究对象,并在参阅大量国内外相关文献的基础上,采用理论分析与仿真实验相结合的方法,对该绞车张力控制系统中关键环节的工作特性以及收、放工况下的绞车张力控制动态特性进行了研究,并通过对该绞车张力控制系统的控制目标与系统特性进行分析,从而设计了一个基于参考模型的绞车张力自适应控制器以提高绞车张力控制的精度、改善系统的动态性能。本论文各章的内容分述如下:第一章对课题相关的国内外研究现状以及课题的研究对象进行了阐述介绍,并对现有绞车张力控制系统存在的问题与不足、张力控制的难点与控制要求进行了分析总结,最后介绍了本论文的主要研究内容与意义。第二章首先对本论文所研究的绞车张力控制系统的工作原理进行了介绍。然后通过模型仿真、试验测试等方法对该绞车张力控制系统中比例溢流阀的油压控制动态特性、张力绞车执行机构中摩擦力的非线性特性以及水环境中缆绳的水动力学特性进行了研究。最后为收、放缆工况下的绞车张力控制系统建立了数学模型,并仿真研究了部分系统参数对系统张力控制动态特性的影响。第三章首先对本论文所研究的绞车张力控制系统的张力控制目标与系统特性进行了分析,并阐述了该系统中存在的主要的张力控制问题。针对这些张力控制问题,提出了一种基于模型参考自适应控制的绞车张力控制方案,并对该方案中参考模型的性能需求以及张力自适应控制原理进行了介绍。最后为了获取一些对张力控制影响显著的时变系统参数,利用带遗忘因子的递推最小二乘法对该部分系统参数进行了在线辨识。第四章首先根据第三章在线辨识出来的系统参数以及不同工况下绞车张力控制系统的性能需求,设计出了动特性良好的参考模型。在此基础上,利用Lyapunov稳定性理论设计了绞车张力自适应控制器,并对该控制器输出的张力控制信号进行了限幅控制。最后通过模型仿真,验证了该自适应张力控制器具有良好的张力控制性能。第五章为大惯性电液张力模拟绞车设计了电控系统,并分别利用本论文设计的绞车张力自适应控制器与常规分段变系数PID张力控制器进行了张力控制对比试验,从而验证了本论文设计的绞车张力自适应控制器具有优越的张力控制能力。第六章总结了本论文的主要研究内容,并对本课题后续的研究方向进行了展望。