气动加载技术是一种成本低、重量轻、无污染、实用性强的工业技术。它以压缩空气为工作介质,进行能量的转换和控制,来实现机械化的生产制造,在全世界范围内都得到了广泛应用。但是由于气动加载系统所具有的强非线性、强耦合性、时滞性等原因,给气动加载系统的建模与控制器设计造成了很大的困难。本文将以气动变载荷加载试验机的压力跟踪控制为研究主题,在分析系统工作原理的基础上建立贴近实际系统的数学模型,以实际应用为目的设计结构简单、易于实现、抗干扰性强的控制器完成对气动加载系统的压力跟踪控制。具体研究内容如下:首先,在分析气动加载控制系统国内外研究现状的基础上,给出了气动变载荷加载试验机的工作原理及结构组成,通过编写的上位机监控软件,可实现各种试验数据的实时信号处理。在提出合理假设的基础上建立贴近实际系统的数学模型,用于后续的控制器设计及仿真研究。其次,通过分析以往气动系统控制策略存在的不足,提出一种无模型自适应控制器。这种控制器具有结构简单、参数少、不需要被控系统数学模型的优点,是一种低成本的控制器。然后在三种典型的输入信号作用下,与经典PID控制方法进行仿真比较,并在气动变载荷加载试验机上进行试验验证,仿真和试验结果表明,无模型自适应控制器具有非常强的适应性和鲁棒性,而且在工程上易于实现。最后,考虑到气动加载系统在实际应用中存在有界的外部扰动,为了增强系统的抗干扰性,将跟踪微分器作为反馈滤波部分加入到无模型自适应控制中。结合两种方法的优点,可以有效的抑制外界干扰对系统带来的影响,提高控制系统的鲁棒性。在气动变载荷加载试验机上进行试验验证,并与无模型自适应控制、自抗扰控制进行对比,试验结果表明,改进的控制器具有抗干扰性强,响应速度快,鲁棒性强等特点,非常适用于气动变载荷加载这种时滞、时变、强耦合系统。