精密加工技术在军工、航空航天、工程机械等行业得到大范围应用,精密数控机床是执行精密加工任务的重要设备,而进给系统作为精密数控机床的核心组成部件,能保证工件和刀)尖具有正确的相对位置,实现机床的高质量加工。由于液体静压支承具有高刚度、低摩擦、阻尼特性好等优点,广泛用于精密数控机床进给系统。然而,目前国内外研究多是针对液体静压导轨或轴承,较少对包含有液体静压丝杠副的整体进给系统进行研究。本文对集成有静压丝杠的液体静压直线进给系统的动力学行为及其控制进行了相关研究,所做的具体工作如下:(1)以静压丝杠副为研究对象进行了承载性能分析。以其结构和工作原理为基础,将静压丝杠副油腔等效为对置分布的扇形油腔。通过理论分析得出了单个扇形油腔的支承特性,通过ANSYS FLUENT进行了仿真,与理论计算结果进行了对比,验证了等效分析的正确性。推导了静压丝杠副等效刚度及阻尼计算模型,探究了不同系统参数对静压丝杠副承载性能的影响。(2)将进给系统各结合部等效为液体弹簧阻尼,计算了其等效刚度阻尼的参数。基于拉格朗日方程建立了静压进给系统的动力学模型,根据系统的简化动力学模型推导了伺服电机-进给系统整体的传递函数。(3)基于模糊控制原理,将模糊控制与PID控制相结合,设计了一种能够弥补常规PID不能在线整定参数,超调量大,抗干扰能力差等缺点的模糊PID控制器,将其应用于静压进给系统,控制系统的运动量。通过MATLAB对采用常规PID控制方法与采用模糊PID控制的系统进行了仿真,分析系统的输出响应。结果表明,采用模糊自适应PID控制器的系统响应具有速度快、跟踪性能好、超调量小、鲁棒性强等优点。(4)在理论分析和仿真的基础上进行了静压丝杠副承载特性试验和进给系统运动平稳性对比试验,验证了仿真结果。通过对比试验分析结果表明,采用静压丝杠副的静压进给系统由于液体阻尼的作用,在启动、换向、停止和匀速运动阶过产生的振幅均小于一般的滚珠丝杠驱动的进给系统,运动平稳性更好。