气动位置控制系统是实现自动化的重要手段之一,它以成本低廉、工作效率高、无污染等一系列优点,在机械、化工、医药等领域得到越来越广泛的应用。但由于气动系统固有的强非线性和摩擦力的影响,使得控制精度和稳定性难以达到理想的效果,限制了气动技术在工业上的应用。因此,对气动位置控制系统进行研究,采用适当的控制方法改善气缸的缓冲特性,实现任意位置的精确定位,就成了当前研究的热点课题,具有重要的学术价值和工程现实意义。本课题的主要研究内容与所做的主要工作:1、以气体动力学为基础,运用诸如热力学定律、能量守恒定律、牛顿第二定理等一些已知的定理和定律,通过一些合理而必要的假定和简化,获得了被控对象的基本状态方程。2、利用Simulink强大的非线性建模功能,建立了一个全新的基于比例方向阀的直线气缸位置控制系统的非线性模型。3、利用Simulink的线性化工具对系统模型在具体工作位置作了线性化处理,为PID控制器的参数设定提供了依据。4、确定了基于BP神经网络的PID控制策略,并获得了理想的控制效果。5、利用AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真技术,对所建系统进行了进一步的仿真分析,仿真和性能的预测结果表明,该控制系统与方法对气缸在全行程范围内任意位置可控;并可实现精确定位,且响应速度快,取得了良好的控制效果;进一步验证了所建模型的正确性和控制系统的有效性。6、本课题仍处于理论研究阶段,应对其研究成果进行实验验证,使其能早日投入工业生产中。