液压腿足式机器人因其可承受大负载、具有更高的速度上限等优势被广泛应用于物资搬运、地形侦查等场景。伺服阀作为液压系统中的控制元件,与机器人作业过程的运动稳定性、地形适应性、节能等方面都存在着密切关联。目前腿足式机器人系统普遍应用喷嘴挡板式伺服阀,不同阀型号的选择往往只需要满足阀的频响、压力、流量等指标,并且伺服阀的数学模型也通常近似为低阶环节,这在设计中弱化了伺服阀对系统的影响。为探究不同结构伺服阀与控制系统最佳匹配问题,研究了增材制造旋转直驱式伺服阀在机器人位置控制系统中的性能,并将其与传统喷嘴式挡板阀作比较,分别建立其数学模型并在单腿试验台上完成实验验证。结果表明,在相同的流量压力需求下,应用旋转直驱阀的控制系统足端阶跃响应时间减少了14%,足端正弦轨迹跟踪误差减少了21%。

喷嘴挡板伺服阀广泛应用于航空航天、工程机械、深海装备以及机器人等领域的液压伺服系统中。然而,伺服阀内流场的空化特性常常会导致流场压力脉动、高频啸叫以及气蚀损坏等问题,严重影响伺服阀的工作性能。通过采用正方形射流来改变伺服阀前置级流场的流动结构,进而改善伺服阀的空化特性。相比于传统圆形喷嘴情况,当正方形喷嘴边长与阀腔底面平行时,空化现象愈加严重;而当正方形喷嘴边长与阀腔底面成45°夹角时,空化现象得到了明显的改善。

从理论上分析了喷嘴挡板阀在高频情况下工作时所特有的性质,目的是利用其特性改善自身动态性能,使其更好地应用在自动控制系统当中。

射流管伺服阀国外已广泛用于飞机等飞行器的动力控制。目前，相应的基础理论、设计准则尚不完善，国内射流管伺服阀的研究和生产有一定局限性。如何立足国内，研究和制造射流管伺服阀具有战略意义。为此从欧美射流管伺服阀专利人手，研究国外产品，分析来源、设计思路及使用过程的特点，总结一些关键技术，对今后产品分析和定位有参考价值。

射流管伺服阀已广泛应用于各种飞机的动力控制。在归纳射流管伺服阀演变过程、结构和性能特点的基础上，分析射流管伺服阀在飞机液压系统中的应用情况，以及使用过程的特点和设计思路，总结一些关键技术，对今后射流管伺服阀理论和设计准则分析具有参考价值。

该文对现阶段最普遍的喷嘴挡板式电液伺服阀和射流式电液伺服阀进行了比较，重点在电液伺服阀的输入功率、输出功率、频率响应、零位泄漏、温度敏感度、可靠性、滑阀驱动力等方面进行了对比。

该文主要借助水压阀口特性综合试验台架系统，对喷嘴挡板阀口的压力流量特性进行了相关试验研究，重点讨论了喷嘴．挡板阀的喷孔直径、喷嘴平台直径、喷嘴挡板间隙等因素对阀口流量系数的影响情况，试验结果表明：在喷嘴平台直径比较小的情况下，喷孔直径越小，流量系数越大；喷孔直径越小，流量系数越不容易受到喷嘴挡板间隙变化的影响，但同时受到喷嘴平台直径的影响也就越大；适当增大喷孔直径，有利于提高流量系数相对喷嘴挡板间隙的敏感度。

温度变化导致液压油黏度发生变化进而影响到喷嘴挡板阀内的流场分布.利用FLUENT软件对不同温度下的喷嘴挡板阀内流场进行仿真研究温度变化对阀内流场的影响.结果表明：随着温度升高固定节流孔前后的压差以及油液流速也逐渐增大同时喷嘴端面凸缘及出口管径扩大处的空穴会进一步加剧.

双喷嘴挡板阀的零位工作特性是衡量阀静态性能的重要指标，当喷嘴内径一定时，阀的零位系数主要与喷嘴挡板的零位间隙有关，同时油液黏度随温度变化，也会对阀性能产生影响。利用FLUENT对不同初始温度下不同喷嘴挡板零位间隙的阀内流场进行解析，通过对比分析找到适应大温度范围的最佳零位间隙。结果表明：适当增大喷嘴挡板零位间隙，可以降低油液黏度随温度变化对阀静态特性造成的影响。

针对双喷嘴挡板阀的特性，推导了阀控缸的运动方程，建立了喷挡阀控缸非线性模型，并对其进行了仿真，通过仿真结果得到了系统的压力流量曲线和负载压力随阀芯位移变化的曲线，而以往的分析都是在小范围内近似线性化，这是不精确的。在此基础上，运用非线性控制理论对其进行分析，采用输入-输出的精确线性化对其进行了局部反馈线性化，获得了它的线性化模型，并分析了系统的零动态稳定性，为系统适用线性控制理论奠定了理论基础。