为研究机车制动缸制动工况下其闸瓦受轮对椭圆形踏面挤压时的位置控制精度,考虑活塞与制动缸内壁非严格配合引起的压力漏损及轮瓦接触面作用力的时变非线性,建立了制动缸气动伺服系统的数学模型;基于非奇异终端滑模收敛快速、鲁棒性强的优点,提出了具有终端滑模面的自抗扰鲁棒控制器;采用引入加速度因子的细菌觅食算法对控制器参数进行寻优;引入模糊补偿因子对控制器中不可导点跳变和未建模动态进行抑制和补偿。仿真结果表明,非奇异终端滑模自抗扰控制器可实现在轮瓦接触面存在较大负载扰动及参数摄动工况下对位置输入指令的近似无偏跟踪,能够抑制控制量过零跳变,对参数慢时变漂移具有较强鲁棒性。