气缸作为气动系统中最常见的执行机构之一，广泛应用于自动化生产中。在许多工业应用场合常常需要低速驱动，此时气缸的低速性能显得尤为重要。如何通过仿真和实验，研究其低速摩擦特性具有重要的意义。气缸低速运动时有时会出现爬行现象，这会影响气缸的运动平稳性。由于气缸的爬行现象不可能完全消除，只能通过预测爬行工况区并设定合适的气缸工作参数，使气缸避免出现爬行。结合爬行的影响因素，研究爬行判别式具有实际的应用价值。气缸的爬行主要受低速时的摩擦力特性的影响，通过补偿控制算法来改善气缸低速时的摩擦特性，可有效地降低摩擦力等因素对爬行的影响。　　本文首先从摩擦学的角度对摩擦及爬行的机理和特性进行了理论研究。分析了摩擦力产生的四个阶段和爬行的力学模型，并在此基础上推导出气缸低速爬行的物理模型。认真分析了导致爬行的各个影响因素，完善了考虑Stribeck效应的指数摩擦力模型。分析了补偿控制的机制。　　为了更好地研究气缸低速摩擦特性，在AMESim仿真平台中对原有的双出杆气缸模型进行了改进，并建立了气缸低速速度反馈控制仿真模型，分析了各因素对爬行的影响。　　创建了气缸低速摩擦特性和补偿控制实验台，对电气控制柜及其软硬件进行了设计。基于LabVIEW8.0和DAQmx8.3编写了控制程序，实现了对PXI控制器上下位机的控制。利用实验台研究了气缸低速爬行时的摩擦特性在供气压力、质量负载、外力负载、活塞速度和节流方式等影响因素的变化情况，并通过与仿真分析比较验证了仿真模型的正确性。　　在实验分析影响因素的基础上本文重点对气缸低速时的摩擦力-速度特性进行了研究，分析了气缸低速时的动静摩擦特性，并通过对实验数据分析和拟合处理，分析不同压力负载下摩擦力-速度特性曲线的变化情况，得出了特定工况下的摩擦力的精确数学模型。应用因次分析对考虑主要因素的摩擦力进行了研究，得出对系列缸通用的摩擦力模型，对实际研究具有一定的意义。本文还主要研究了气缸低速爬行判定的理论，得出了通过第一波谷、第二波峰的波幅爬行判别式并实验验证了该判别式的正确性。最后通过补偿控制研究改善了气缸低速的摩擦特性。