随着工业自动化的快速发展,要求执行器具有更高的性能。电动缸以高控制精度、高响应速度、配置灵活、低噪音低震动、安装简单易维护、超长使用寿命的优点获得了更加广泛的应用,电动缸的高精度力位控制研究在理论和实际应用中有十分重要的意义。本文以直线式电动缸为研究对象,针对电动缸的力位控制方法进行了深入的分析和研究,具体工作如下:首先,对电动缸系统进行建模。本文从机理建模的角度对电动缸系统的数学模型进行了分析,针对其数学模型中部分参数难以准确获取的问题,通过系统辨识的方法进行建模。通过分析系统的结构和数学模型,了解系统的特性,为下一步采取合理的力位控制策略提供了理论指导。其次,设计电动缸系统的位置控制策略。采用基于粒子群优化算法的PID控制得到优化的PID参数,由于位置控制精度对电动缸力位控制性能影响较大,因此需提高位置控制精度。设计扩张状态观测器,对系统的非线性摩擦、外部扰动等进行估计和补偿。通过仿真验证了该控制策略可以提高电动缸的位置控制精度。然后,对电动缸的力位控制算法进行研究。采用基于位置的阻抗控制方法,设计电动缸系统的自适应阻抗控制策略。为减小电动缸从自由空间运动到约束空间时产生的力震荡,设计模糊调节器调整阻抗模型参数;根据阻抗模型参数对输出的影响、对接触力的影响以及调试经验,制定模糊规则;为了消除力的稳态误差,对阻抗控制的参考轨迹进行规划设计。在Simulink中进行仿真,证明了所研究的控制策略的有效性。最后,搭建实验平台进行位置控制实验和自适应阻抗控制实验,对本文所研究的算法进行验证。