气动伺服技术以其安全、环保、工作性能可靠、传动速度快等特点广泛运用于机械制造和工业控制行业,是气动技术一个重要的发展方向。而气动机械手则是这一技术运用的典型案例,它与其他控制方式的机械手相比有多项优势诸如结构简单、成本低廉、质量轻、功率体积比高和抗干扰能力强等。目前国内外学者对气动机械手位置控制进行了大量的研究并取得了一定的成果,而对机械手速度控制的研究较少,当前最常见的速度控制方法是节流控制,其控制精度远远不能达到伺服控制的精度。这也制约了气动伺服技术向更精密的伺服控制方向发展。本文在查阅了大量的国内外气动机械手研究现状的文献的基础上,以实验室从博世引进的三自由度气动机械手为研究对象,对该机械手的伺服系统进行速度控制的分析研究。在掌握了机械手的伺服系统组成和工作原理的基础上,设计了伺服系统硬件的改进方案以便能实现速度的连续控制(原控制器只能实现点对点位置控制)。接着从机械手气动伺服系统的比例伺服阀流量的非线性和气缸摩擦特性和爬行特性几个方面来分析了该系统的非线性及其对系统的特性的影响,提出了相关的非线性补偿技术。其次,建立了气动机械手伺服系统速度控制的数学模型,基于该模型分析了系统参数变化对系统的特性的影响,并基于PID控制对控制系统的动态性能进行校正。鉴于气动机械手在实际运用中具有重复运动特性,本身还是非线性和时变性系统。而迭代学习控制适用于具有重复运动性质的被控系统,对于非线性、不确定性、时变性、干扰和交叉耦合等问题的系统控制效果很好。本文验证了迭代学习控制运用于本系统的收敛性,在Simulink中建立系统迭代学习控制的模型并结合Matlab语言编程进行仿真分析。采用PID控制与迭代学习控制对比仿真分析的方法。仿真结果显示PID控制下系统控制精度为4%,迭代学习控制下系统控制精度为1.8%。此外,从三种不同的情况验证了迭代学习控制与PID控制相比具有更好的鲁棒性。因此说明迭代学习控制运用于本系统具有较好的控制效果。