调节阀是自动化工业中非常重要的、必不可少的终端调控元件,阀门定位器是调节阀主要的配套元件,它与执行器配合使用,从而保证调节阀位置依照控制器给定信号正确输出。本文首先对电-气阀门定位器结构和工作原理进行介绍,在此基础上,分别对电-气阀门定位器主要构成部件的基本工作过程进行深入探究,结合电磁学知识对力矩马达建模,而喷嘴挡板阀是从流量平衡角度分析和建模,并用ANSYS Workbench CEX对流经喷嘴挡板阀的流体进行流场分析,继动器是从动态平衡角度建立其数学模型。结合气动执行机构和调节阀数学模型,得到阀门定位器系统数学模型为一阶系统模型。考虑实际工业过程中,因为气体可压缩性(z)、机构摩擦力(f)、元件弹性反力(k)的存在,阀门定位器系统通常是大纯滞后系统,本文中将所建立的阀门定位器系统模型用一阶惯性加纯滞后模型表示。针对模型中个别性能参数难以获得的情况,本文进一步用实验方法验证了所建立阀门定位器系统模型的正确性,利用MATLAB的ident工具箱对生产现场采集到的数据进行参数辨识,并利用模糊智能权函数法加Bang-Bang控制规则和PID控制法分别对模型进行控制以改进系统响应特性。