气动技术因其特有的优点而广泛用于自动化生产的各个领域,随着科学技术的发展,工业自动化系统对气缸的中间位置控制要求越来越高。迄今为止,对气缸的中间位置控制研究多集中于直线气缸,对摆动气缸的中间位置控制研究很少。磁流变技术利用磁流变液在外加磁场作用下表现出的类固体特征、阻尼力可控的特性而广泛应用于制动器、阻尼器、减震器等工业场合。论文致力于研究将磁流变技术应用于摆动气缸的中间定位控制中。研究开发一种用于摆动气缸的磁流变制动装置,对该制动装置的结构方案、理论模型,性能试验等进行了深入研究。在此基础上对利用该制动装置的摆动气缸中间位置控制进行试验研究。论文完成的主要工作及取得的成果如下:1)提出了一种基于磁流变技术的摆动气缸制动装置。通过对磁流变器件工作模式的分析,确定了圆盘式摆动气缸磁流变制动器的总体结构方案,设计了简单可靠的隔磁结构和磁流变液密封结构,研究了制动器的磁路。在此基础上,加工制作磁流变制动器的原型样机。2)对磁流变制动器进行建模和仿真研究。对磁流变制动器模型的仿真分析验证了理论模型的正确性;对磁流变制动器磁路设计的有限元分析表明,工作间隙中的磁感应强度达到理论设计要求。3)对磁流变制动器原型样机进行基本性能测试。试验结果表明:磁流变制动器的制动力矩随输入控制电流的增大而增大,但呈现非线性关系;低转速测试条件下,转速对磁流变制动器的粘性阻力矩影响较小。4)将所研发的磁流变制动器用于对摆动气缸的中间位置控制研究。试验研究结果表明:增大制动器的输入控制电流,可有效减少摆动气缸的制动时间;通过合理控制摆动气缸的制动初始位置和制动器的输入控制电流等参数,可有效提高摆动气缸的定位精度;利用磁流变制动器原型样机对摆动气缸进行中间位置控制试验,在50°～200°范围内,其定位精度可达到±0.85°。理论分析和试验结果表明,本论文研究的磁流变制动器的结构合理,制动性能较好,并可有效实现对摆动气缸精确稳定的位置控制。