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负压伺服系统是高空飞行器气压模拟设备的核心组成部分。本文在分析单伺服阀负压伺服系统低压范围充抽气特性的基础上，提出双伺服阀独立结构，以减弱负压伺服系统在低压范围内充抽气的非对称性及非线性，并结合模糊PID控制策略，进一步提升系统在低压范围内的控制性能。本文主要研究内容如下： 首先，分析了管路压力动态特性对负压伺服系统的影响。通过仿真分析和实验研究管路进出口压力特性，揭示了管路压力信号传递与管径、管长之间的关系，为进一步研究负压伺服系统特性奠定了基础。 其次，分析了单伺服阀负压伺服系统工作原理，建立系统的数学模型，并进行了数学仿真，结果表明单伺服阀结构结合普通PID控制器在低压力范围内不能克服系统充抽气的非对称性，且控制性能随着跟踪压力点的降低而严重恶化，继而提出双伺服阀独立结构，并对该系统的数学模型进行仿真，仿真结果表明双伺服阀独立结构能减弱充抽气的非对称性及非线性，但系统的动态性能有待进一步提高。 再次，通过分析系统的非线性因素表明该系统是强非线性系统，而线性控制器并不适用于非线性系统，故基于双伺服阀独立结构的基础上提出模糊PID控制策略，对系统进行仿真研究，并对比分析了不同的系统结构及控制器的控制效果。 最后，搭建了单伺服阀负压伺服系统和双伺服阀独立结构负压伺服系统实验平台，验证了双伺服阀独立结构能减弱系统在低压范围内充抽气的非对称性及非线性，而结合模糊控制策略能进一步提高系统的控制性能。 本文为减弱负压伺服系统在低压力范围内充抽气的非对称性及非线性提出了双伺服阀独立结构，并提供了一种合适的控制策略，具有一定的工程应用价值和理论意义。