本文的研究目的在于利用简单的开关式气压传动系统,通过施加磁流变流体(Magneto-rheological fluid,简称为MRF)制动装置,实现精度高、响应快的气动位置控制系统.磁流变流体是一种在表面活性剂作用下软磁性材料颗粒在载液中形成的悬浮液,在磁场的作用下能够在瞬间(ms级)从自由流动的牛顿流体转变成具有一定可控屈服强度的宾汉(Bingham)塑性固体,而且转变过程是可逆的.磁流变流体是一种新型的智能材料,利用磁流变流体的流变特性,可制作各种实时控制的阻尼器、减震器和制动器.本文利用磁流变流体的流变特性,设计了磁流变流体制动装置.它能够克服机械式气动制动闸和伺服阀的缺点:复杂性,可压缩性和对空气质量敏感等.气缸与磁流变流体制动装置同轴放置,制动装置利用液体的流变性对气缸施加较大的制动力.制动装置的制动力和运动通过位移传感器反馈的信号进行控制,从而实现对气缸的位置控制.在磁流变流体的流变机理和工作模式的基础上,对几种磁流变流体制动装置的结构进行比较,选择了出力大的压力驱动模式及结构简单的直动式磁流变流体制动装置用于气动位置控制系统中,并给出了该位置控制系统的结构和控制原理.根据磁流变流体制动装置的工作模式,提出了磁流变流体制动装置的制动力模型,为制动力计算提供理论依据.给出了气动位置控制系统的工作原理、逻辑控制模型和系统的数学模型.采用有限元法(FEA)对磁流变流体制动装置的磁场进行分析,根据磁流变流体制动力模型,对制动力特性进行了仿真计算,并给出了气动位置控制系统的位置精度与运动速度之间的平衡关系.对磁流变流体气动位置控制系统进行试验研究,包括中点定位测试,力特性试验和动态响应特性试验.试验结果表明磁流变流体制动装置能够提供可变的制动力,提高气动位置控制系统的定位精度和响应速度.