具有大惯性负载的电液比例张力系统目前已在众多领域得到了广泛应用，例如用于海底电缆敷设的海洋绞车、张力架线机、卷染机等等。由于大惯性负载的作用，张力系统在启动、加减速的动态过程中，张力会有大幅的振荡与波动，相对稳定性很差，极易损坏缆绳及引发安全事故。因此，如何提高大惯性负载张力系统的动态性能及抗干扰性能，保证张力控制的稳定性、准确性和快速性，就成为一个至关重要的问题。而关于这方面的研究并没有得到足够的重视。针对以上问题，论文以具有大惯性负载的负载模拟用张力绞车试验系统为研究对象，在参阅和分析国内外大量文献和各类张力系统的基础上，设计了一种新型的基于比例溢流阀调压回路并带有可调节流控制单元的电液张力复合控制回路。采用理论分析与实验研究相结合的方法，对所设计的大惯性负载张力系统的变张力控制及抗干扰特性等，进行了较为系统、深入的分析研究。不仅具有学术价值，而且成功地得到了实际应用，具有较高的工程应用价值。为进一步研究应用大惯性负载电液比例张力系统的设计与控制，提供了一定的设计及实验依据。有关各章内容分述如下：第一章首先阐述了张力的形成、基本控制原理及张力控制的必要性，并对当前常用的张力控制系统进行了分类介绍。之后，综述了电液张力系统的发展现状及研究的主要热点问题。在此基础上，提出了论文的选题意义和主要研究内容。第二章首先提出了一种新型的基于比例溢流阀调压回路并带有可调节流控制单元的张力复合控制回路，并对其进行了数学建模与理论分析。指出该系统不仅能有效的进行双向张力控制，而且可以充分利用节流元件的压力——流量增益来增大系统的阻尼比，进而可以提高大惯性负载张力控制的相对稳定性。同时针对被控材料为圆柱状缆绳这一特点，设计了自动排缆机构，实现了缆绳整齐紧密地排列。在章节最后，介绍了具有大惯性负载的负载模拟用张力绞车试验系统。第三章首先对压力——流量增益的选值空间及其实现准则进行了理论分析。通过对校正环节为PD控制器的闭环张力系统动态性能的理论研究，指出压力——流量增益有助于解决提高张力响应速度与增大系统阻尼比两者之间的矛盾。在此基础上，为了保证大惯性负载变张力控制的快速性、稳定性以及准确性，利用张力自反馈这一固有特性，设计了具有动态边界的分段变系数PID张力控制算法并通过了实验验证。在章节最后，对定压调速方案在变张力控制时的控制特性进行了理论探讨。第四章引入了一种系统高精度控制策略——自适应鲁棒控制方法。通过对该理论的分析与研究，同时根据打卷、退卷工况的不同，设计了直接自适应鲁棒电液张力控制方法，并与具有动态边界的分段变系数PID张力控制算法一起进行了恒张力精度控制实验研究。经理论分析与试验证明，所设计的直接自适应鲁棒电液张力控制方法对液压系统的不确定性参数及卷绕机构参数时变具有很好的解决能力，控制精度高，为今后张力系统的高精度控制提供了一种切实有效的方法。第五章主要针对打卷时喂入速度发生变化或者退卷时牵引速度发生改变这一干扰进行了研究。在基于所设计的电液张力复合控制回路基础上，提出了一种新型的转矩控制器与压力流量增益控制器协同工作的复合控制策略。通过实时改变节流元件的压力——流量增益来获得系统最优动态阻尼比，从而提高了大惯性负载张力控制的抗干扰性能以及系统启动时的快速性与平稳性，并通过了实验验证。第六章概括了全文的主要研究工作和成果，并展望了今后需要进一步研究的工作与方向。