本文选题自燕山大学与秦皇岛港务集团公司签订的科研项目——“装车楼二次称重液压控制系统研制”。随着铁路散货运输发展的需要,对铁路车辆装车系统提出了更高的要求。装车楼作为一种新型的专业化的列车装载系统,被广泛应用于港口等行业,在矿石和煤炭等散货运输中发挥着重要作用。称重系统是整个装车楼的核心部分,它直接影响到装车的精度和自动化程度。因此对其展开研究,具有重要的理论价值和实际意义。论文总结了装车楼及其称重系统的国内、外发展现状,详细介绍了矿石装车楼的主要结构和功能,并针对目前称重控制系统中存在的问题和缺陷,提出了二次称重控制的设计思想,即采用电液比例位置系统来控制称重仓卸料闸门的开口大小,以实现对装车物料的精确控制。论文采用机理建模方法,建立了二次称重电液控制系统的非线性数学模型,并以此为基础在MATLAB/Simulink环境下,结合Stateflow模块进行了数字仿真,搭建了模块化的非线性仿真模型。采用分段PID控制方法进行了仿真研究,并通过非线性控制设计模块(NCD)对PID参数进行优化。此外,还详细分析了死区、饱和、摩擦力等非线性因素对卸料闸门控制精度的影响。最后进行了现场实验调试。利用VB6.0为开发工具,并结合数据库技术,开发了具有实际应用价值的二次称重电液控制系统软件,对二次称重系统进行动态检测和实时控制,实现了不超吨、多余料和少余料工况下的控制要求。实验结果表明:本文所建的数学模型是正确的,控制系统的设计方案是可行的。