研究目的：多轴气动伺服系统因具有功率-质量比大、清洁、价格低、结构简单、易维护等优点，在机器人、工业自动化、医疗机械等领域具有广泛应用前景。但是，该系统具有很多不利于精确控制的缺点，如强非线性、参数时变性、模型不确定性等。本文针对双缸气动伺服系统，从建立系统模型入手，探寻同时实现单气缸高精度轨迹跟踪控制和双气缸高精度位置同步的控制策略，旨在为这项技术的工业实用化奠定基础。
创新要点：提出了一种基于交叉耦合方法的自适应鲁棒气动同步控制策略，既保证了多气缸精确同步，又实现了系统中每一气缸的高精度运动轨迹跟踪控制。
方法提亮：将交叉耦合思想与直接/间接集成自适应鲁棒控制结合起来，提出一种基于交叉耦合方法的自适应鲁棒气动同步控制策略。将同步误差直接反馈至每个轴控制器的输入端而非输出端，利用交叉耦合方法将同步误差和轨迹跟踪误差组成耦合误差，基于该新误差变量设计自适应鲁棒控制器。控制器由在线最小二乘参数估计和基于反步法设计的非线性鲁棒控制器组成，前者用于减小模型中的参数不确定性，后者用于抑制参数估计误差、未建模动态和干扰的影响，使得单缸的轨迹跟踪误差和多缸间的同步误差同时收敛，既保证多气缸精确同步又不影响系统中每一气缸的轨迹跟踪控制精度。
重要结论：实验结果表明，该控制器能实现很高的同步位置控制精度，对干扰具有较强的鲁棒性。

关键词： 运动同步,  气动伺服系统,  交叉耦合,  自适应鲁棒控制