随着深海技术开发的需要,水下产品的应用前景越来越广泛。深水环境模拟平台对水下产品研发和测试有着重要的研究前景和意义,而密闭水腔压力控制系统是深水环境模拟平台的关键系统,其压力控制精度是评估平台性能的核心指标。本文以密闭水腔压力系统为研究对象,研究目的在于提高密闭水腔压力控制精度。又结合目前国内外的密闭水腔压力系统规格种类多样,传统的密闭水腔压力控制系统存在不足,如采用水压元件进行控制的系统存在抗污染能力差,成本高;采用机械压力传递装置的系统受自身元件非线性影响,控制精度较低;目前电液力控制的水压系统存在控制算法有待优化,控制精度有待提高这些不足。本文以电液力控制的密闭水腔压力系统为研究内容,采用伺服比例阀加压力传递装置的方案,并提出基于模糊控制的参数自适应PID控制策略对电液力控制的密闭水腔压力系统进行控制,其具有重要的工程应用前景和研究价值。本文完成了电液力控制的密闭水腔压力系统设计;对密闭水腔压力系统进行数学建模分析,并采用AMESim仿真软件对系统压力控制的影响因素进行建模仿真研究,为后续系统优化提供理论依据,同时为控制策略仿真研究提供模型基础;提出采用基于模糊控制的参数自适应PID控制策略应用于电液力密闭水腔压力系统,并在上述建模的基础上,采用AMESim和Matlab联合仿真平台对该控制策略和采用稳定边界法整定后的常规PID控制策略进行对比,仿真结果表明,针对该系统基于模糊控制的自适应PID控制策略优于常规PID控制策略;最后,对密闭水腔压力系统进行硬件设计,并完成了基于Winform的xPC目标实时控制软件系统的开发以及电液力控制的密闭水腔压力试验台的搭建工作,基于试验平台,对上述基于模糊控制的参数自适应PID控制策略在稳态、动态和典型工况下分别进行试验验证。论文主要研究内容如下:第一章概述了密闭水腔压力控制系统和电液伺服控制系统的发展状况,并在分析国内外密闭水腔压力系统研究现状的基础上,对典型的几种加载方式和电液伺服控制策略进行详细地分析,最后提出本文的研究目的和研究内容;第二章对密闭水腔压力系统的工况指标进行分析,并提出采用电液力控制的密闭水腔压力系统总体设计方案,采用伺服比例阀和压力传递装置对密闭水腔进行加载;然后完成该试验系统的基本液压设计并对其工作过程进行分析;第三章结合密闭水腔压力控制系统的工作原理和设计,对该系统进行理论数学建模分析。在理论分析的基础上,利用AMESim软件对密闭水腔压力系统进行建模并仿真分析了泄漏、伺服阀特性对压力控制的影响,为系统优化提供理论依据,并为控制策略的研究提供模型基础。第四章提出了系统的总体控制目标及方案。在采用常规PID控制的基础上,分析了其参数对压力控制的影响,并采用稳定边界法对PID参数进行整定;同时提出了基于模糊控制的参数自适应PID控制策略应用于电液力密闭水腔压力系统,完成了该控制器的设计并采用AMESim和Matlab联合仿真的方法,在第三章建模的基础上,对两种控制策略在不同压力阶跃影响下的仿真结果进行对比研究,仿真结果表明针对该系统,基于模糊控制的参数自适应PID控制策略要优于常规PID控制策略。第五章对密闭水腔压力系统的硬件系统进行设计,并对基于Winform的xPC目标实时控制软件系统进行开发,包括下位机xPC环境下Simulink控制模型和上位机Winform控制软件;最后完成电液力控制的密闭水腔压力系统试验平台的搭建工作,对第四章中提出的基于模糊控制的参数自适应PID控制策略分别进行稳态工况、动态工况和典型工况的试验验证。第六章对本论文的研究工作进行总结,并对后续研究的工作和方向作出了展望。本文仿真结果表明,采用基于模糊控制的参数自适应PID控制策略较常规PID对电液力控制的密闭水腔压力系统具有更好的控制性能。采用该控制策略的电液力控制密闭水腔压力试验平台的运行结果表明:系统在0.1-1OMPa压力范围具有良好的稳态控制品质,稳态误差为±0.04MPa,并能够1-1OMPa范围内无失真追踪压力控制曲线,控制精度为士2.5%FS。