随着城市基础设施建设、国防工业及现代物流仓储等行业的快速发展,高空作业平台的市场需求逐年增加,其服务领域也在不断扩大。剪叉式高空作业平台作为一种用途广泛的机电液一体化特种作业设备,采用剪叉式机械伸展机构,使得工作平台具有较大的承载能力和较高的作业效率,该机构具有结构简单、伸缩性好、稳定性强等特点,它融合了机械、液压传动及电气控制等多学科技术,更好的迎合了流动性大、区域范围广的高空作业要求。首先,根据本课题研究的高空作业平台剪叉式举升系统工作原理,分别采用虚位移原理和静力平衡建立液压缸驱动力及剪叉臂铰接点受力的数学模型,采用速度瞬心法建立工作平台速度及加速度数学模型;根据模型求解结果,对剪叉举升机构受力和运动特性进行分析;针对举升过程中存在的液压缸驱动力偏大及工作平台起升不稳定问题,采用多目标优化函数fminimax对其影响的关键结构参数进行优化,优化结果表明液压缸最大驱动力减小13.2%,工作平台起升加速度减小42.6%。其次,采用ADAMS和ANSYS仿真软件建立剪叉举升机构刚体模型以及刚柔耦合模型,分别对不同的液压缸驱动工况进行动力学仿真分析。最后,在液压缸负载工况分析的基础上,对液压系统进行改进设计,通过液压子系统位置控制传递函数分析系统稳定性和动态特性。根据双液压缸同步控制策略,采用AMESim/Simulink搭建液压同步控制模型,对双液压缸同步控制系统进行仿真,结果表明:两液压缸位移误差最大范围保持在0～0.97mm之间,提高工作平台运行稳定性及液压系统的同步精度,同时降低液压缸系统的需求压力。