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气动技术是以压缩气体作为工作介质进行能量和信号传递，实现生产机械化和自动化的一门技术。由于超高压气体存储以及运输方便，所以一般应用于气动系统的气体都以高压或者超高压的形式存储。在实际气动系统应用当中多以中低压气体为主要工作介质，因此在某些中低压气动应用场合，必须将高压压缩空气经过减压控制环节，一般的气体减压方式分为两种：节流减压和容积减压；而在其他一些高压气动应用场合，为了节省气源成本，需要对气源总线进行部分增压以满足执行器对气体工作压力的需求。根据对气动系统完成减压以及增压功能的需求，并结合开关电源以及开关液压源的概念和原理，本文提出了超高压开关气源概念，并且对其进行数学建模仿真和实验研究。论文的主要内容如下：
第一章综述了气动技术的应用；概述了气动伺服技术的发展以及简介了PWM脉宽调制技术在气动控制当中的应用；简述了高压气动的内容与发展状况；提出了超高压开关气源的概念，阐述了论文的研究内容以及所要进行的工作。
第二章介绍了超高压开关气源的结构以及工作原理。分别分析了减压型和增压型开关气源系统的结构组成、工作原理以及可能影响减压型开关气源和增压型开关气源工作性能的主要因素。
第三章建立减压型开关气源系统数学模型并进行了仿真分析。仿真结果表明：提出的减压型开关气源系统具有良好的工作效果，可以实现稳定的压力输出；开关阀的响应频率、气容容积等因素对系统性能的影响较大。分析了不同控制策略下系统的工作性能，比较了几种控制策略对于减压型开关气源系统的控制优劣。
第四章建立增压型开关气源的数学模型。仿真分析了各种影响因素对增压型开关气源工作性能的影响，仿真结果表明该系统能实现将气源压力增大供给负载。
第五章介绍了开关气源系统实验设备，建立了实验系统。对减压型开关气源系统所采用的常规PID控制、模糊控制以及模糊PID控制等控制策略进行了实验研究。研究结果表明，减压型开关气源能实现输出压力连续可控。
第六章对全文进行总结，并对后续工作进行了展望。