气动技术具有一系列显著优点:价格低廉,结构简单,工作可靠,无污染,气动技术在工业生产中得到了越来越广泛的应用,己成为自动化不可缺少的重要手段。由于气体的可压缩性,气缸的摩擦力,比例阀的非线性以及系统参数易受环境的影响等这些特点在很大程度上增加了气动位置控制系统的控制难度,很难满足工业上高精度的定位要求。《滑模控制在气动位置伺服系统中的应用》是SMC技术中心承接的国际交流合作课题项目之一。为进一步开发出高精度的气动定位系统作准备。同时展示气动控制元件的产品性能,更可作为一个实验装置,为本科同学开设控制理论实践课程搭建一个良好的试验平台。选用SMC公司的MQQTB16-50D直线气缸作为系统的执行元件,但其摩擦力的严重非线性和气缸两腔的非对称性等特点,加大了对该系统进行伺服控制的难度。本文对阀控缸的气动位置特性进行了研究,建立了阀控缸系统的非线性数学模型,以及气缸的非线性摩擦力的数学模型;在此基础上,并在Matlab/Simulink环境下对气动比例位置系统进行了滑模控制与模糊滑模控制的,有摩擦力条件下的数学仿真。仿真结果表明,模糊滑模控制方法能获得更好的动态特性,与控制效果。实验前,首先解决了直缸位置伺服系统死区测定及校正,增益K值论域的不对称性修改,状态反馈的物理实现等关键技术,然后进行Matlab/Simulink下的RTW半实物仿真实验。模糊滑模控制器使得系统轨迹既能快速趋近滑模面又能减弱抖动,并且对于外界条件的变化,如负载的变化,气源压力的变化,在气缸不同位置的定位,都表现出较强的鲁棒性。最后,对本论文的研究工作进行了总结,提出了进一步研究工作的设想和展望。