电液比例流量阀因其抗污染能力强、成本低、工作性能优异等优点被广泛应用于电液比例控制系统中,其特点是输出与输入信号成正比,然而该阀实际工作中会存在不同程度的死区,会严重影响其控制性能。电液比例控制器作为电液比例控制系统的“大脑”,可方便地实现电液比例流量阀的位置控制、输出流量控制等,但目前国内外成熟的比例流量阀控制器设计中并没有考虑电液比例流量阀的死区问题。针对上述分析,本文提出一种具有死区补偿功能的电液比例流量阀控制器设计方案,搭建了控制器软、硬件平台,并提出一种应用于工程实际中的死区补偿算法,对此做了仿真和实验研究。本文首先提出了控制器硬件设计总体方案,以TMS320F28335微处理器为核心设计了电液比例控制器硬件电路。包括控制信号输入接口电路、功率放大电路、电流反馈电路、位移传感器调制解调电路、电源管理电路、高频脉宽调制驱动电路,并分析了高频脉宽信号中的颤振电流,实验分析了控制器主要模块的正确性。紧接着,提出了软件设计总体方案,运用CCS编程软件编写控制器软件代码,主要包括系统时钟初始化、看门狗初始化、PWM信号输出模块、ADC模块、中断服务程序。其中中断服务程序包含了数字PID控制算法以及ADC采样结果转换等程序,是比例控制器软件程序的关键组成。其次以电液比例方向阀为例,分析了比例流量阀的死区模型,并对传统的死区补偿方法做了深入学习,提出了一种无须位置反馈,仅依靠压差反馈的死区补偿策略。将死区补偿分为基准压差和非基准压差条件下的补偿,并在非基准压差条件下定义修正系数β来修正因压差变化而引起的误差,理论论证了修正系数β可以很好的避免过补偿现象。通过在所设计的比例控制器中编写死区补偿算法,设计了数字补偿器。建立了比例方向阀流量控制系统仿真模型,在不同阀口压差条件下对补偿前后比例方向阀动、静态特性进行了仿真,证明了不同阀口压差确实会引起死区范围的变化,验证了补偿方法的有效性。分别搭建比例电磁铁实验台,比例方向阀实验台,对死区补偿算法有效性进行了验证以及死区补偿前后比例方向阀流量控制特性进行了实验研究。通过实验与仿真对比验证了仿真模型的正确性、补偿方法的有效性以及所设计的数字补偿器的合理性。研究结果表明,所设计的具有死区补偿功能的数字电液比例流量阀控制器能够满足实际应用需求,可以有效地减小死区到3.5%。