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力制御モードは、スマートシリンダの圧力または出力力を調整し、位置に関係なく一定の押す/引く力を維持します。プレス、クランプ、組立作業に最適です。位置制御モードは、ストロークに沿ったキャリッジの正確な位置の達成と維持に重点を置き、ピックアンドプレイス、選別、位置決めタスクに最適です。選択は、アプリケーションがシリンダの作用における「力の強さ」と「正確な位置」のどちらを優先するかによって決まります。.

差圧検知は、チャンバーAとチャンバーBの圧力差を監視することでシリンダーのストローク終端位置を検出する。ピストンがいずれかの端に達すると、作動室の圧力が急上昇する一方、排気室はほぼ大気圧まで低下し、これにより特徴的な圧力パターンが生じる。このパターンは、シリンダー本体に物理的なスイッチ、磁石、センサーを一切取り付けずに、確実に位置を示す。.

二重ループ制御戦略は、複数の空圧シリンダーを同期させるために二つの入れ子状のフィードバックループを用いる。内側の速度ループは比例弁変調により個々のシリンダー速度を制御し、外側の位置ループはシリンダー位置を比較して速度設定値を調整し、同期誤差を最小化する。この構成は、ストローク長3メートルまでで通常±0.5mm～±2mmの同期精度を達成する。これは基本空圧システムの±10～50mmと比較して大幅な改善である。.

異種金属がシリンダーアセンブリ内で湿気を介して電気化学反応を起こすことでガルバニック腐食が発生し、重要部品の劣化が加速されます。.

デッドボリュームとは、シリンダーエンドキャップ、ポート、および接続通路に閉じ込められた圧縮空気のことで、有用な仕事には寄与しないが、各サイクルで加圧および減圧されなければならない。これにより、比例した力出力を生み出さずに追加の圧縮空気を必要とするため、エネルギー効率が直接低下する。.

高サイクルシリンダーシールにおける発熱は、シール要素とシリンダー表面間の摩擦、閉じ込められた空気の断熱圧縮、およびエラストマー材料のヒステリシス損失によって発生し、温度は80～120°Cに達する可能性があり、これによりシールの劣化が加速され、システムの信頼性が低下する。.

空気圧シリンダーにおける多熱過程は、実際の空気膨張を表現する。この過程では、熱伝達条件、サイクル速度、システムの熱特性に応じて、多熱指数（n）が1.0（等温）から1.4（断熱）の間で変化し、PV^n = 定数という関係に従う。.

サザーランドの法則に従い、低温下では空気の粘度が著しく増加する。これによりバルブ、継手、シリンダポートを通る流れの抵抗が高まり、流量が減少するとともに動作開始に必要な圧力上昇時間が延長されるため、シリンダの応答時間が直接的に増加する。.

空気圧システムの圧力損失の動態は流体力学の原理に従い、各抵抗要素（ポート、継手、バルブ）が流速の二乗に比例したエネルギー損失を生じさせる。システム全体の圧力損失は個々の損失の総和であり、利用可能なシリンダーの推力と速度性能を直接低下させる。.

ストリベック曲線は摩擦係数と無次元パラメータ(η×N×V)/Pの関係を記述し、三つの異なる摩擦領域を示す：境界潤滑（高摩擦、表面接触）、混合潤滑（遷移摩擦）、および流体潤滑（低摩擦、完全な流体膜分離）。.