HITFIL(重离子治疗癌症专用装置)中,小回旋加速器是关键设备。主磁铁是小回旋加速器上的关键部件,其上下运动的平稳性、准确性关系到多个精密仪器的安全。主磁铁结构尺寸大,运动速度低、距离长,同步精度要求高。本项研究根据主磁铁的结构特征和运动特性,构建了无导柱主从随动液压传动与电液伺服控制系统方案。针对其运动特点,开发了模糊自学习PID控制算法及其同步控制策略。系统结构简单,控制精度高,性能稳定。具体研究内容如下:1、根据工况要求搭建液压传动系统,采用Solidworks软件建立其三维实体模型并进行静力学分析,随后运用Adams软件模拟仿真主磁铁的运动过程,根据两者的仿真研究得出机械系统的边界条件。结合实际工况运用Adams软件模拟工作装置运动过程,建立主磁铁的运动模型和动力学模型;2、根据运动模型和液压系统的特点,选择主从式两缸主动两缸随动的控制策略,设计液压举升图,计算各液压元件的参数并选型,建立电液伺服控制系统数学模型,提出模糊自学习PID控制算法,应用机电液一体化联合仿真AMESim软件进行机电液一体化联合仿真,分析系统的动静态特性,优化同步控制策略;3、以西门子PLC、Aots比例伺服阀为核心搭建控制系统,编写PLC程序并进行现场调试,测试动态特性,结合仿真结果进一步优化控制算法,使系统的同步精度和动态特性达到最优。结果表明:所构建的无导柱两缸主动两缸随动液压举升系统性能稳定,自主开发的模糊自学习PID控制算法和控制策略,能充分发挥系统的技术特性,同步精度、稳定性和鲁棒性优异,完全满足主磁铁运动的特殊要求,为小回旋的正常维护工作奠定了基础。