本文设计了一种以DSP为核心的磁流变阀流量控制系统，介绍了系统的硬件和软件结构、功能和具体的实施方法。通过DSP与计算机通讯，实现远距离的自动控制。电流源驱动磁流变阀提高了瞬态响应速度。由于磁流变阀的非线性，采用模糊控制，并利用DSP的PWM模块输出控制波形，通过调节PWM波形的占空比实现了对磁流变阀流量的快速有效控制。控制系统经使用效果良好。

针对因比例电磁铁响应频率限制及弹簧疲劳失效等导致换向阀响应速度不足的问题,基于磁流体磁流变特性以及惠斯通电桥原理,设计了一种主动引导磁力线方向的磁流变换向阀,建立其数学模型。使用MATLAB/Simulink软件对导磁型磁流变换向阀进行动态分析,得到不同电流组合下阀芯位移-时间特性曲线,并测试了导磁型磁流变换向阀的动态响应性能。测试与分析结果表明,导磁型磁流变换向阀动态响应时间较同通径电磁换向阀有显著缩短。

为进一步扩大磁流变阀的工业应用,提出并设计了一种径向流磁流变阀控缸系统,主要由径向流磁流变阀、单出杆液压缸及蓄能器3部分构成。阐述了径向流磁流变阀控缸系统的工作原理,推导了阻尼力数学模型。对径向流阀控缸系统进行了动力性能建模仿真,并搭建了动力性能测试实验台,分别对常规型与改进型径向流磁流变阀控缸系统在不同电流、不同频率及不同振幅下的动力性能进行了实验,实验结果表明,以径向流磁流变阀作为旁通控制元件的磁流变阀控缸系统能够产生较大的输出阻尼力,阻尼力最大可达5.8 k N;另外,阻尼力随电流变化顺逆可调,且可调范围广;同时,输出阻尼力受活塞杆运动速度影响很小,阀控缸系统能在各种工况输出稳定阻尼力。对比分析2个磁流变阀控缸系统可知,更换不同的磁流变阀可得到不同的动力性能。

根据磁流变液的可控流变特性设计了一种双线圈磁流变阀，阐述了双线圈磁流变阀的工作原理，并对其进行了压降分析。利用ANSYS软件对双线圈磁流变阀进行磁场仿真，研究了两个线圈的通电方向、阀芯倒角和工作间隙宽度对阻尼间隙中间的磁感应强度和压降的影响，依据对各种结构参数的研究结果得出双线圈磁流变阀的最终结构尺寸，并加工出双线圈磁流变阀。相关结论和方法对磁流变阀的结构设计具有一定的指导意义。

利用磁流变液体的可控特性基于传统单线圈磁流变阀结构设计一种外侧圆环阻尼间隙双线圈磁流变阀。采用Maxwell电磁场仿真软件对外侧圆环阻尼间隙双线圈磁流变阀进行了磁场仿真得出了最佳磁力线分布和磁感应强度大小。比较了内侧圆环阻尼间隙、环形圆环阻尼间隙磁流变阀的磁力线分布和磁感应强度分析了不同激励电流下3种结构的磁流变阀磁感应强度大小相关结论对确定双线圈磁流变阀最佳结构具有一定的理论指导意义。

以磁流变液智能材料为载体，通过控制磁流变液的流变特性，形成各种磁流变液控制阀，近年来已成为研究热点，并有望在传统液压行业得到应用。综述了近年来国内外关于磁流变阀的主要研究成果，介绍了磁流变阀的工作原理，并从磁流变阀的结构优化设计以及性能分析这两方面进行了详细分析，同时介绍了课题组关于磁流变阀的最新研究进展。最后总结了磁流变阀在液压传动中的应用基础研究。

根据磁流变液的可控流变特性设计了3种不同阀芯结构的单线圈磁流变阀,同时对单线圈磁流变阀的压降特性进行了理论分析。采用ANSYS有限元仿真软件对3种不同阀芯结构的磁流变阀进行了电磁场仿真分析,得出了磁流变阀磁力线分布、磁场强度分布以及液流通道处磁感应强度大小的变化规律。研究了阀芯倒角、输入电流大小和流量大小对系统压降的影响。结果表明：不同阀芯结构磁流变阀的总压降随着输入电流和流量大小的增加而增大,且无倒角的单线圈磁流变阀压降最大。为实际磁流变阀结构设计提供了参考。

根据磁流变液在磁场作用下的可控可逆特性在传统磁流变阀阀芯上缠绕三组励磁线圈与阀体一起组成4个可变阻尼间隙形成一种外侧圆环阻尼间隙多级调压型磁流变阀。采用ANSYS有限元仿真软件对多级调压型磁流变阀进行了磁场仿真得出了磁力线分布和磁感应强度大小。基于仿真后处理数据对磁流变阀进行了结构优化得出了该磁流变阀的最佳结构参数并对结构优化前后阻尼间隙处的磁感应强度以及进出口阀压差进行了对比分析。相关优化设计方法和思路对磁流变阀设计具有一定的理论指导意义。

传统的磁流变阀阀芯与阀体相对固定，阻尼间隙也不变，导致阀进出口压差变化范围有限。基于此，设计了一种新型阻尼间隙可调式磁流变阀，该磁流变阀的液流通道间隙可在1．0～2．0mm范围内机械可调。同时搭建了磁流变阀实验测试平台，并进行了相关性能测试实验，具体分析了阀进出口压降与阻尼间隙厚度、电流及外加负载之间的关系，且对比了多次实验结果，验证了该阀性能的稳定性。

利用磁流变液体可控的特性，用一组磁流变阀代替传统液压阀构成一桥式阀控缸液压伺服系统，并采用单神经元控制器（SNC）来实现活塞位移的控制。仿真研究表明，这种液压伺服系统具有强鲁棒性、快速跟踪性和较好的控制精度，其重复定位精度不超过0．5mm。