随着气动系统高压、高速度、高精度要求的不断增加，对高压气动比例/伺服控制技术的研究已成为一种迫切需求。高压大流量气动比例阀是高压气动比例/伺服控制技术的关键元件。本文研究的高压大流量气动比例阀采用两级控制方式，先导级为高压电-气伺服阀，功率级为大流量气控滑阀。功率级阀芯位置快速精确控制成为实现高压气动系统比例/伺服控制的关键，目前关于高压大流量气动比例阀及阀芯位置比例/伺服控制研究较少。本文重点针对阀体结构参数与系统压力等影响功率级阀芯位置控制的因素，及功率级阀芯位置精确控制展开研究，主要内容如下：　　1.对高压大流量气动比例阀工作原理、主要结构参数及位置伺服控制动态特性进行详细分析。分析了高压大流量气动比例阀工作原理，建立其数学模型。在此基础上，从控制腔初始容积和复位弹簧刚度两个方面进行结构参数分析；并分析了气源压力变化和控制腔容积变化对功率级阀芯位置伺服控制的非线性影响，为有针对性提出新的控制方法提供理论基础。　　2.高压大流量气动比例阀功率级阀芯位置非线性控制方法研究。针对气源压力和控制腔容积变化对高压大流量气动比例阀功率级阀芯位置伺服控制的非线性影响，引入气源压力、阀芯位置与速度等状态量，采用反馈线性化方法，将功率级阀芯非线性状态方程转化为等价线性状态方程。基于此，采用PID控制策略对功率级阀芯位置进行伺服控制，仿真研究表明所设计非线性控制策略显著减小了气源压力和控制腔容积变化对控制性能的非线性影响，提高了功率级阀芯位置控制精度及响应速度。　　3.高压大流量气动比例阀功率级阀芯位置非线性控制性能实验研究。采用dSPACE平台搭建了高压大流量气动比例阀控制性能实验系统，对结构参数分析和控制方法设计开展实验研究。实验结果表明，合理的结构参数能够改善系统控制特性，所设计的反馈线性化 PID控制策略显著减小了气源压力变化和控制腔容积变化对功率级阀芯位置伺服控制的非线性影响，提高系统动态响应特性及稳态控制精度。为高压大流量气动比例阀的深入研究奠定良好基础。