本文研究三位置继电式舵机系统，主要做了以下五个方面的工作：第一，通过与两位置继电式舵机相比较的方法，分析了三位置继电式舵机的组成及工作原理，在此基础上阐明了使用三位置继电式舵机的优缺点。第二，借助于电磁学、气压动力学和气压伺服的相关理论，建立了三位置继电式舵机的非线性数学模型。第三，指出了舵机的非线性所在，利用线性化理论对气动放大器的非线性数学模型进行了线性化处理。然后通过引入位置反馈，有效地消除了数学模型中因忽略因素引起的模型误差，得到了标准的数学模型。第四，通过编制MATLAB仿真程序，对舵机系统的阶跃响应和频域响应进行了分析，提出了提高舵机稳定性和动态响应特性的方法。第五，在MATLAB／Simulink环境下，建立了三位置继电式舵机的动态仿真模型。验证了舵机的跟踪性能和改变模型参数提高舵机性能方法的有效性。