主要介绍了小型自动货架气动控制系统的结构及控制技术,对自动货架系统的调度策略进行了优化;并应用这些技术成功地开发了一套小型气动自动货架系统.该系统具有定位精度高、控制过程简单、成本低廉和系统工作性能可靠的特点.

文中介绍了气动人工肌肉驱动特性的研究工作,依据静态特性实验结果,对Mckibben型气动肌肉传统的理论模型进行了修正,实验表明,该模型比传统的理论模型更接近实际模型.

对电磁换向阀,速度控制阀和消声器等气动元件进行了流量特性试验,试验结果表明了导入ISO流量扩展式的必要性,并直观地分析了引入的参数n,m,a对流量特性曲线形状的影响.将ISO流量扩展式应用于气动元件流量特性的描述中,证明了扩展式的导入对准确描述气动元件的流量特性是十分有效的.

气缸低速运动时会出现时走时停或时快时慢的"爬行"现象.文章阐述了气缸产生爬行的原因,分析了爬行现象的机理,建立了气缸爬行现象的数学模型.用MATLAB 6.5对气缸爬行现象的数学模型进行了动态特性仿真,通过理论分析和仿真计算,分析了导致气缸产生爬行现象的影响因素.

为了节能,希望能对气缸排气腔有压气体进行回收,这样就要在原系统上增加排气回收装置.文章为了分析排气回收系统的性能及其对气缸速度控制特性的影响,建立了系统的数学模型,并进行了仿真分析.由仿真结果可知,在系统的排气回收过程中,当排气腔压力达到回收气罐的压力时,如不切换使排气腔排向大气,会对系统速度造成不良影响,因此有必要控制好排气回收的切换时间点.如果气缸排气腔的有压气体以声速流态回收时,对气缸活塞的速度影响较小,但声速段较短,回收能量较少,所以有必要利用此后的亚声速段回收直到切换时间点.

文中叙述了比例阀控制的摆动气缸位置伺服控制技术的研究工作及进展.所建控制系统有两个三通比例流量阀控制摆动气缸.理论分析和实验表明,由于摆动缸的摩擦转矩、空气的压缩性、比例阀的压力特性等非线性因素的影响,采用PID控制时,系统在期望值附近产生振荡(极限环),使系统不稳定.为消除振荡,设计了PID控制+气动辅助限位的复合控制算法.实验研究表明,该方法能达到较高的控制精度.

论文结合功率键合图法的特点及排气回收速度控制系统的工作原理，建立了排气回收系统的键图模型，进而推导出了系统状态微分方程，并通过实验获得了气缸压力和速度特性曲线，通过用键合图法建立的模型仿真曲线和实验曲线比较可知，两者是比较吻合的，这证明了双通道伪键合图法在排气回收系统建模中的应用是可行的，是对气动系统进行分析、研究的一种有效手段。

文中建立了单喷嘴冲击式气动旋转驱动器的三维几何模型和网格划分，定义了计算域，应用流体动力学方法对其进行了三维流场数值模拟。分析了旋转驱动器内的流场分布情况和局部流场细节，并通过实验对质量流量和输出转矩的计算结果进行了验证，实验结果与计算结果基本一致。三维流场数值模拟结果对旋转驱动器的性能评价与结构改进提供了理论依据。

一般来说，由真空发生器构成的真空系统在工作时需要连续的供气，空气消耗量很大，为节省能源，可选用小直径的喷嘴；另一方面，自动化生产线的动作节拍通常对真空发生器的响应时间提出了较高的要求，此时需要选用大直径的喷嘴。针对这一矛盾，文中构建了一种由两个真空发生器构成的双喷嘴真空系统，根据系统不同的真空状态，可实现双喷嘴和单喷嘴之间的切换。对真空切换控制方法进行的仿真和实验研究表明，将双喷嘴真空系统的切换真空度值确定为等于（或略小于）由响应时间所对应的真空度值是比较合适的。对双喷嘴真空系统进行的实验结果表明，与单喷嘴真空系统相比，在一定的控制条件下，该系统可实现快速响应和低耗气量。

为了弄清气缸起动瞬间产生冲击的原因以及导致起动冲击的影响因素，以便为进一步研究避免气缸出现起动冲击现象的解决途径提供理论基础及实验依据，文中对气缸产生起动冲击现象的机理进行了深入的分析，通过实验测试分析了使用压力、负载等因素对气缸起动冲击的影响程度。结果表明，摩擦力是导致气缸产生起动冲击现象的首要因素。降低使用压力，使用低速型密封圈和低速型润滑脂，增大负载质量，采用进气节流，气缸的起动冲击现象会得到改善。