气动执行阀结构简单、价格便宜、维护方便、防火防爆,在工业控制中应用广泛。但由于其常处于高温环境中或常年流过粘稠介质,易产生粘滞特性。该特性易引起回路被控变量的振荡,从而降低回路的控制性能。据统计,控制回路振荡原因中20%-30%是由气动执行阀粘滞特性造成的。因而,目前在过程监控领域中对气动执行阀粘滞特性的研究逐渐成为热点。本文的主要研究内容如下：1、根据ISA标准,本文在前人测试的基础上增加了一组测试参数对已测试过的Choudhury数据驱动模型及08年Si-Lu Chen et al提出来的双层二进制树模型进行分析比较。结果表明Choudhury模型不完全符合ISA标准,双层二进制树模型在新增参数的测试中不符合ISA标准。然后,分析了这两个模型的内部逻辑关系和各自存在的问题,提出改进方案,使得这两个模型的输入和输出都符合气动执行阀粘滞特性的物理特性和ISA标准。2、在气动执行阀粘滞参数辨识方面,本文利用改进Choudhury模型和PSO算法完成了粘滞参数辨识,讨论并优化了参数寻优范围。通过仿真研究和对比分析,验证了本文提出方法的有效性。然后,综合分析了Choudhury模型、双层二进制树模型及其改进模型,对气动执行阀粘滞参数辨识结果的影响,明确了粘滞参数辨识过程中粘滞描述模型选取的依据。3、以某石化企业延迟焦化车间底层51个PID控制回路为应用对象,利用本文所提出的气动执行阀粘滞特性的改进模型和参数辨识方法,离线分析各个气动执行阀粘滞特性。结果显示51个控制回路中有4个控制回路的气动执行阀存在粘滞特性,验证了这些方法的有效性。4、从实用化角度出发,开发了气动执行阀粘滞参数辨识软件,详细介绍了该软件的结构框架及各部分的具体功能,并展示了该软件的运行效果。最后,总结本文所做的工作并对气动执行阀粘滞特性研究面临的问题以及发展前景进行了讨论。