气动技术具有结构简单、工作可靠、无污染等许多显著的优点,在工业生产中得到了越来越广泛的应用,己成为工业自动化不可缺少的重要手段。由于气动系统存在气体的可压缩性、阀的非线性、气缸的摩擦力特性及系统参数易受环境的影响等特点,这些在很大程度上增加了气动位置控制系统的控制难度,使得气动比例位置控制系统难以获得满意的性能。如何实现气动系统快速、准确的位置控制成为目前气动比例/伺服控制技术研究的重要课题。本文所涉气动比例阀缸系统由FESTO公司生产的MPYE-5-1/4-010-B型三位五通比例阀、DGP-25-400-PPV-A-B型无杆气缸组成,由于气动系统的一些特征,使得本文气动比例位置控制系统响应较慢、运行不稳定。本文通过对比例阀、无杆气缸特性的分析,基于空气动力学及质量连续定律、牛顿第二定律等理论对控制系统进行分析,建立了系统的数学模型。分析了系统速度放大系数、固有频率和气动阻尼比、负载变化对系统稳定性的影响。对系统采用传统的比例、PID控制,经仿真发现难以获得良好的控制效果。考虑到流体本身存在的非线性、时变性、参数变化大、外负载干扰大的特征,以及气动系统的非线性,不确定性等因素,结合模糊控制的特点及适用场合,对气动比例阀缸系统位置控制采用模糊控制策略。通过对模糊控制工程技术的研究,设计了应用最为广泛,理论最为成熟的二维模糊控制器。通过MATLAB仿真研究,比较了传统控制和模糊控制的效果,表明模糊控制器基本可以实现控制要求,验证了模糊控制方案的可行性与优越性。