电液位置控制系统是自动控制领域中的一个重要组成部分,在工业生产领域得到了广泛的应用,随着其发展与应用领域的进一步扩展,工业生产对电液位置控制系统的控制精度及响应速度提出的要求也越来越高,因此出现了以高速开关阀为代表的、众多可由计算机直接控制的数字液压元件。本文对高速开关阀的工作原理作了详细的分析,利用磁路分析的方法研究了高速开关阀电磁部分的物理特性并建立了数学模型,在此基础上进行了仿真研究,得出了高速开关阀开启和关闭的响应曲线。同时,针对高速开关阀额定输出流量较小的缺点,提出了以高速开关阀为先导阀、液控换向阀为放大级的电液位置控制系统设计方案,并对该系统的组成结构和工作原理进行了详细的说明,在分析了系统各个元件物理特性的基础上建立了整个系统以及各个子环节的数学模型,论证了其工作性能与可靠性。由于电液位置控制系统是一结构复杂的多耦合的机、电、液综合系统,具有非线性、时变性、大动态、大功率等特征,传统的经典控制理论已经很难保证对具有上述特征的电液位置控制系统的控制效果,因此,本文将模糊控制理论和传统PID控制理论相结合的模糊PID控制策略应用于电液位置控制系统中,设计了采用单片微机控制芯片作为主控的高性能模糊PID控制器,以及基于PWM控制方式的高速开关阀驱动电路。仿真结果表明,利用此模糊PID控制器,新型电液位置控制系统具有了高响应速度、低超调、适应能力强等特征。本文的研究内容对目前的电液位置控制系统的设计、制造和控制具有较大的参考价值及借鉴意义。