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旋挖钻机是工程机械行业中机电液一体化的施工设备,用于完成深基础桩的钻孔作业。钻桅垂直度控制是保证成孔质量和施工效率的关键环节。本文以SWDM-20旋挖钻机为研究对象,针对钻桅垂直度控制性能的提高进行理论与实验研究。主要完成的工作如下:1、对钻桅垂直度控制系统进行了工况分析,找出了影响控制性能的因素,并针对运用负荷传感技术、压力补偿技术和电液比例控制技术以提高控制性能的方法进行了分析,为进一步优化系统奠定了基础;2、应用功率键合图方法建立了整个垂直度控制负荷传感系统的数学模型;3、通过应用Matlab-Simulink仿真软件对垂直度控制负荷传感系统进行了参数优化,仿真结果也证明了应用负荷传感及压力补偿技术可以实现泵和负载的压力流量匹配,并在偏载情况下实现了两调平油缸的独立可控,满足了提高垂直度控制性能的要求;4、针对垂直度自动控制性能的提高,采用了模糊自整定PID控制算法,应用传递函数法进行电液比例闭环控制系统数学建模,并应用MATLAB-Fuzzy工具箱设计了模糊PID控制器;5、对采用Fuzzy-PID控制的垂直度自动控制系统进行了仿真研究,证明了模糊PID控制可以提高了系统的动态响应特性和控制精度,并具有在线自适应能力,验证了采用模糊PID控制方案的合理性;6、以SWDM-20型旋挖钻机为实验平台,对钻桅垂直度控制系统进行实验分析,验证了运用负荷传感和压力补偿技术对提高系统性能的有效性和垂直度模糊控制的合理性。