本文通过分析以PWM方式工作的高速开关阀工作特性研究利用其作为控制元件在实现无级变速控制、速度和位置控制等方面的应用为PWM高速开关阀在工程领域中的广泛应用提供参考.

针对高速开关阀控制流量精确、价格低廉、抗污染性强、重复精度高、稳定性好等优点提出将高速开关阀代替伺服阀用于轧机厚度自动控制（AGC）系统中。基于占空比线性转换的PWM控制方法，建立高速开关阀用于液压AGC系统的位置控制数学模型，并在Simulink中进行仿真分析，分析缸体压下时的位移响应曲线、流量响应曲线及轧制力响应曲线。研究结果表明：在液压AGC系统中，高速开关阀能够实现对缸体位置的快速精确控制，将其代替伺服阀用于液压AGC系统中是可行的。

随着数字液压技术的发展,对高速开关阀的性能有了更高的要求,高速开关阀阀芯力学特性决定了其整体性能。建立了某高速开关阀的CFD模型。针对不同工作压差、不同工作温度、不同底座孔径、不同底座角度以及不同开口度的某高速开关阀内部流场速度场进行了分析。分析不同工况下某高速开关阀阀芯液压力影响因素,进一步研究了阀口开度、阀口形状、阀口压差、油液温度对该阀芯液压力的影响规律,为高速开关阀设计提供了理论基础。

介绍了一种由高速开关阀控插装阀对负载流量进行调节的液压马达调速系统，从电子系统与液压系统数学模型相似性原理的角度，建立了液压马达调速系统的数学模型，说明了其调速原理，分析了其调速性能的影响因素，并提出了各液压元件参数合理匹配的方法。最后，通过对马达调速系统的设计与仿真分析，验证了参数匹配的合理性及各参数的不同选择对调速性能的影响，结果表明：调速系统响应快，调速范围宽，但低占空比下的节流损失较大，应尽量保证其在高占空比条件下工作。

为解决高速开关阀响应速度和大流量之间的矛盾设计一种先导式结构的高速开关阀。先导控制阀采用高频响大流量的2D数字伺服阀主阀则采用滑阀结构并通过并联阀口双节流边的输出结构来提高开关阀的流量。在阐述该开关阀的工作原理和结构的基础上对该阀进行了零位泄漏特性、阀口流动特性以及阀芯动态响应特性的实验研究。结果表明:在系统压力为15 MPa时阀口开启时间为16.75 ms关闭时间为25 ms;在开关阀的阀口压力差为2 MPa时该阀的输出流量约为3 100 L/min。

探讨了高速开关阀液压控制系统回路的基本型式和应用，提出了实现计算机控制其液压系统的一般方法。

本文研究了一种基于高速开关阀控制的恒压变量泵系统，通过理论与试验研究表明，这种系统具有结构简单、响应迅速、控制精确等特点，为今后液压系统电液数字控制的发展提供了理论基础和技术指导。

高速开关阀滞后的主要原因是电感元件存在滞后这很容易通过加一个高电压产生过电流而去磁得到补偿.由于磁场存在涡电流因此限制了阀的快速性的提高而且阻碍磁力线渗入电磁铁.采用先进的有限元方法得到了电流和磁通量的瞬态特性以及磁力线渗入电磁铁的瞬态过程从而得到涡电流对高速开关阀的影响.通过过电流去磁和使用低导电材料可以降低高速开关阀的滞后.

研究了一种利用高速开关阀对节气门进行电子控制的系统方案.使用电液式执行器作为节气门控制的执行机构利用高速开关阀对执行器进行连续的流量控制.建立了控制系统的数学模型.关于高速开关阀的开启时间所引起的精确定位问题通过在控制器中加入非线性补偿环节的方法予以补偿.文中还对节气门位置控制中被控对象的主要影响参数进行了讨论.数字仿真和装车道路试验证明了该控制系统的实用性和可行性.

本文针对旋转平台的工作特点，拟采用高速开关阀控系统来控制旋转平台的顺时针和逆时针的往复旋转运动。以脉冲宽度调制（PWM）技术为核心的高速开关阀引进到方向流量控制系统中，可构成以高速开关阀作为先导阀，液动换向阀作为主阀的流量方向控制回路，通过液动换向阀的开度，控制进入液压马达的流量和压力，从而对旋转平台的位移、速度等进行控制。