随着现代工业的快速发展,液压技术在各行各业都有广泛的应用,其中对于液压缸的速度稳定性的研究依然是研究热点之一。本文首先分析了单液压缸节流调速速度稳定性原理,建立了液压缸速度负载模型;阐述了液压缸速度的稳定性与外负载、节流阀阀口开度和前后压差等因素有关;提出了在负载变化的情况下,通过改变节流阀阀口开度和改变系统溢流阀调定压力,实现液压缸速度稳定的方法,即:通过检测液压缸速度的变化情况,引入反馈技术,动态调节节流阀阀口开度或动态调节节流阀进口压力,实现进入液压缸流量基本恒定,稳定液压缸速度。针对所提方法,分别建立了五种节流调速的液压缸动力学模型,利用MATLAB中的Simulink模块建立了仿真系统。仿真结果表明,五种节流调速方案都能使液压缸速度保持稳定,但液压缸速度均存在稳态误差。为了减小稳态误差,引入了 PI反馈控制回路,通过检测液压缸活塞杆的位移,计算出液压缸实时速度,将实际速度和期望速度进行比较得到偏差值,经过比例、积分处理,得到相应的调整值,调节液压缸速度。基于该原理,对进油口节流调速、出油口节流调速、进出油口开度一致节流调速和进出油口开度不同节流调速进行单液压缸速度仿真,仿真结果表明,利用PI控制策略优化后的四种单液压缸节流调速模型均可使液压缸速度值达到期望速度,并保持稳定。本文的另一项工作是设计了一种电控开度可变的节流阀,并进行了相关计算和电机选型,但由于厂家制造时间长,到目前为止还没有完成。因此本文针对传统的节流阀进行了电控改造,将购置的2FRM10-21B/50L节流阀阀芯通过57BYGH803B混合式步进电机驱动,这样在负载变化情况下,控制步进电机转动角度来调节节流阀阀口开度,从而稳定液压缸速度。为此,设计改造了节流阀阀芯的驱动连接型式,给出了步进电机控制线路图。为了通过实验验证上述方法的可行性,设计了液压实验系统。采用PLC和GTDesigner3设计了液压控制系统及其控制界面,编写了相关的控制程序。为了验证所提方法的可行性,搭建了机电液实验平台,采用常规控制和PI控制两种方式分别对电液比例阀和电控节流阀作为调速元件的液压缸的速度稳定性进行了试验。基于成本和实验室现有条件等综合考虑,本文选用了进口节流调速方案进行验证实验,实验表明:无论是电液比例阀还是电控节流阀作为调速元件,常规控制方式能使液压缸速度稳定,但存在速度误差;采用PI控制方式,不但能使液压缸速度稳定,而且速度误差较小;实验结果还表明采用电控节流阀作为调速元件,液压缸速度波动比电液比例阀的稍好,且电控节流阀成本较低。