油膜轴承属于特殊的滑动轴承,拥有相比于其余类型轴承不可比拟的优点,比如润滑程度高、摩擦系数小、承载能力强等,普遍用于冶金、军工、风电等行业。开展对油膜轴承的试验研究作为检验理论推导以及数值模拟的有效手段,是油膜轴承技术发展的必要途径。由此可见,进一步提高试验装置关键部件的运行精度,优化试验装置性能,能够有效地提高对实际工厂条件下油膜轴承运行情况的模拟精度,进而推动油膜轴承理论创新与生产技术发展。我校建立的大型油膜轴承试验台可以通过人为模拟载荷以及转动规律重现实际工厂中对油膜轴承的使用情况,从中提取相应的试验数据。为了能够精确模拟轴承载荷,相应载荷模拟系统的控制精度必须保证。智能化控制技术作为当今工业控制领域发展的热点是提高试验台性能的重要手段。所以将现有硬件与先进控制算法整合提升,进而提高现有试验设备的性能,满足更深层次的理论研究需求是一个重要的课题。本文的研究内容如下:第一、油膜轴承试验台属于多场耦合系统。通过分析现有硬件设备工作原理结合电液控制相关理论,推导出了本试验台载荷模拟系统的理论传递函数模型。第二、针对含有部分未知参数的系统模型,在无法直接建立准确的理论模型的情况下,通过参数辨识的方法实现数学模型的近似估计。本文使用ARMAX模型利用MATLAB中的Parameter identification toolbox将采集到的给定输入输出信号做了对应的参数辨识。第三、讨论了分数阶微积分的各种定义形式,计算工具函数以及离散化方法,给出了分数阶PID算法在计算机上的数字实现方式,并建立了相应的仿真模块。针对载荷模拟系统传递函数分别优化得到了两种类型的PID控制器。第四、完整地分析了分数阶PID算法中改变各项参数分别对受控模型的控制效果。通过选取合适的参数整定方法实现了基于ITAE值的参数优化;通过MATLAB/SIMULINK进行了两种PID算法在时域和频域内的研究,对仿真的结果进行了分析讨论。