液压传动控制技术因其承载能力大、运动平稳,易于实现复杂动作等优点,在兴起之后便迅速得到推广,在生产制造,工程机械,金属冶炼等领域均得到广泛的应用。现代工业的发展,对液压系统的承载力和精确控制能力提出了更高的要求。利用比例阀和伺服阀等对液压缸进行控制,从而实现液压缸同步运动的方案成为较为常见的一种选择。相比于伺服阀,比例阀具有驱动力大、抗污染能力强、性价比高等优点。但是比例阀存在中位死区和变流量增益,所以在同步控制方面性能不及伺服阀。另外,液压系统中存在的泄漏与摩擦,与多缸系统中液压缸之间存在的耦合作用,使得使用比例阀控制的多缸同步液压系统存在同步精度较差的问题。本文主要研究利用单神经元PID控制策略对比例阀的控制性能进行优化,利用优化后的比例阀来设计一种同步精度较高的双缸同步液压控制系统,并通过仿真和相关实验来对该系统进行研究和分析。主要研究内容和成果如下:(1)建立了系统的数学模型。通过分析比例阀控单缸控制系统的组成与原理,建立了系统中各个组件的数学模型,并对比例阀控单缸控制系统的数学模型进行推导。在此基础上,对双缸系统的受力和动态特性进行分析,建立了比例阀控双缸同步系统的数学模型;(2)对实验平台的液压部分和电气部分进行了设计。设计了实验的液压回路,对电气控制系统的控制过程进行了分析。在此基础上,选用了相应的元件,对主要元件的原理与性能进行阐述,并搭建了实验平台;(3)分析了系统的动态特性。对系统的非线性因素进行了分析,包括液压系统的摩擦特性,液压缸往返运动的不对称性,比例阀的死区,并对双缸同步运动时两个液压缸之间的耦合作用进行了分析。针对这些非线性影响因素,采用建立摩擦特性函数曲线,利用电流阶跃使比例阀避开死区位置等方法,完善了双缸同步控制算法;(4)设计了基于单神经元PID控制策略的比例阀控制算法,并设计了同步控制算法对系统总扰动进行抑制。利用Simulink建立了仿真模型,进行仿真验证,并与经典PID控制进行对比,结果显示基于单神经元PID控制策略的双缸同步液压系统较经典PID控制有更小的同步误差;(5)编写了同步控制的PLC程序。在实验平台上分别进行了基于经典PID控制和单神经元PID控制的单缸位置闭环实验和和双缸同步实验,记录实验数据并生成图表。实验结果表明,基于单神经元PID控制策略的双缸同步系统有较好的同步性能,验证了基于单神经元PID控制双缸同步系统算法的有效性。