针对一种由音圈电机直接驱动单级气动伺服阀的结构特点和工作原理,提出了数字控制算法,算法由计算迟延补偿器和干扰观测器组成,用来实现阀的高频率、高精度流量控制.实验研究表明,采用数字控制的新型气动伺服阀的动态特性和控制精度优于传统的喷嘴—挡板型二级气动伺服阀,阀的固有频率可达300Hz.

提出一种压电陶瓷片直接驱动的气动伺服阀,分析该伺服阀的工作原理,并采用解析法建立其动力学模型。分别用M atlab和AMES im软件对其进行仿真分析。仿真结果表明该伺服阀的频宽为1 348 Hz,高于传统电磁式伺服阀的;响应时间为2.3 m s,比普通电磁阀快10～15倍;其还具有机械结构简单、抗干扰能力强、动态特性好等特点。

该文利用有限元分析法对直动式压电伺服阀驱动元件-积层式压电驱动器的静、动态特性进行了深入的分析,建立了积层式压电驱动器多层压电结构的有限元模型,得到静态与动态工作的分析结果。理论分析的结果表明,积层式压电驱动器具有较大的输出位移与输出力,以及具有良好的动态响应特性,由其构造压电伺服阀,不会限制系统的频宽,结合合理的放大机构与阀体结构,有望达到高速、精密的伺服控制。

介绍了一种特殊场合使用的气动机械手的原理和设计方法。该设计方法为类似特殊场合使用的气动机械手的结构、控制和通用性提供了一条新途径，对开发其他类型的气动机械手有一定的借鉴作用。

研究了一种具有均等正开口量或不均等正开口量的双边滑阀式气动伺服阀结构和特性，并作了试验验证。具有均等正开口量的气动伺服阀零位压力为供气压力的80％，零位时泄漏量最大；具有不均等正开口量的气动伺服阀零位压力取决于不均等正开口量大小，且在偏离零位某处时泄漏量最大。理论结果和试验结果十分吻合。

设计了一种以新型形状记忆合金（SMA）——生物金属纤维（BMF）作为驱动材料的微小流量的气动伺服阀，通过实验，研究了不同温度下新型形状记忆合金与传统形状记忆合金的收缩特性，并对BMF100进行了性能参数测试，验证了BMF材料做为驱动材料的可行性，可通过控制电压的大小来得到BMF100相应的位移量，从而控制气动微阀的开启与关闭。

为减小圆盘锯片在锯切的过程中受到干扰力的作用而发生的横向振动,提高圆锯片的稳定性,提出了一种主动控制圆锯片横向振动的方法。在常规导向装置基础上,添加了气动伺服阀和位移传感器及控制器,对通入导向装置的气体流量进行控制,从而控制导向装置与圆锯片之间的作用力,实现对圆锯片振动进行控制。使用AMESim建立模型,并对常规导向装置和加有主动控制的导向装置进行对比分析,仿真结果表明：在受到干扰力以后,在主动控制导向装置作用下圆锯片发生偏转的位移减小明显,从偏移位置回复到平衡状态的时间较短,实现了圆锯片横向振动的有效控制。

阐述了利用国产超磁致伸缩材料（GMM）研制的新型气动伺服阀和蠕动机械的结构及工作原理，并对它们进行了实验研究，实验结果表明：GMM气动服阀具有较宽的压力控制特性、良好的线性度和较快的响应速度；GMM里面动机械结构简单，能可靠地实现双向可控运动。

建立了正开口气动伺服阀控缸的数学模型，得出了保持气缸作匀速运动时，气动伺服阀位移量与气缸左右腔的压力关系，各阀口的流动状态，阀位移与负载力的关系。当负载匀速运动，阀在零位及其附近时，供气侧为亚音速流动，排气侧为超音速流动。为保持气缸作匀速运动，阀位移与负载力之间必须满足一定的关系条件。可以通过软件技术，实现气动伺服阀的阀位移和负载力的关系，从而达到匀速控制的目的。

伺服阀的性能是影响高精度气动精确定位系统性能的决定性因素。为了提高气动系统性能，改善伺服阀的性能至关重要。分析一种新型的高精度气动伺服阀的结构特点，建立其状态空间模型，设计数字控制器并进行仿真。仿真结果表明：该数字控制器是有效的，显著改善了气动伺服阀的动、静态性能。