偏转板射流是产生伺服阀工作压力的关键阶段。将接收腔作为恒压封闭容腔,对作用于接收腔的射流进行动量分析,提出一种基于射流反射假设的接收腔理论模型,解释了接收腔工作压力的形成机理,并给出了压力和压差计算的表达式。实验表明,当偏导板小范围运动时,该模型能够较好地反映2个接收腔压差的变化规律;而当力矩马达偏转角度较大,实际压力增益会有所下降,引起一定的计算误差。该模型简化了接收腔工作压力的计算,为偏导射流阀前置级液压放大器的设计提供了理论依据。

综述了双变量电动静液作动系统近20年来的发展历程和研究现状.重点从作动系统的结构创新、数学建模与仿真方法、控制策略3个方面论述了双变量电动静液作动系统研究所取得的主要研究成果.探讨了双变量电动静液作动系统换向方式选择、量化特性分析、热控制与动态性能提升等目前亟待分析解决的问题,同时指出上述问题将是该型作动系统的未来重点研究方向.

为找到干扰偏导射流伺服阀正常工作的因素,对偏导阀前置级射流喷嘴到偏导板V形槽之间的流场进行分析.利用动量定理,建立前置级V形槽斜面受冲击时的受力模型并确定前置级液动力随偏导板位移变化的关系式.针对偏导阀前置级液动力的测量难题,设计一套高精度的前置级液动力测试平台.基于该测试平台,采用特定的液动力测试方法,最终可达到对前置级液动力进行间接测量的目的.结果表明前置级液动力的测试值与计算值一致,即V形槽斜面受冲击时的液动力随偏导板位移的增加而逐渐增大,证明了计算方法与测试实验台的可行性.为该类伺服阀的结构设计和参数优化提供参考.

针对伺服阀控非对称液压缸系统存在的非线性特性,根据液压系统工作原理,应用功率键合图建模理论,建立了阀控非对称缸位置系统的键合图模型.通过模型仿真及试验结果对比,验证了模型的准确性,为应用各种控制策略改善系统性能提供了理论基础.

针对阀控缸系统稳态跟踪误差的收敛时间均为非有限时间内收敛到0的问题,提出了一种终端滑模控制方法。解决了液压系统非有限时间收敛问题,使得跟踪误差在有限时间内收敛到0。首先,运用终端滑模控制方法通过构造终端函数方式引入非线性项,设计终端滑模面来保证系统的全局鲁棒性和稳定性;其次,基于Lyapunov稳定性理论设计终端滑模控制器,保证位置跟踪误差在有限时间内收敛到0并验证其稳定性;最后,利用阀控缸系统模型以正弦信号及其衍生信号为参考信号对控制策略进行Simulink仿真,表明了终端滑模控制方法的可行性与有效性。

针对电液伺服系统中存在的柔性环节，提出了一种综合负载模拟器，在对伺服机构安装基础和负载的柔性特征进行模拟的基础上，进行惯性、弹性、摩擦和常值负载的加载。该系统采用机械机构来模拟柔性安装基础、柔性负载以及惯性和弹性负载，摩擦负载和常值负载则采用液压系统来实现。仿真和试验表明，伺服机构安装基础柔性在频域上将产生主谐振峰，负载柔性将产生附加的扰动谐振峰，而较轻的缸筒在高频段也将产生一个谐振峰。由于柔性结构的存在，采用液压系统进行加载时，可以把活塞杆的绝对速度用于多余力抑制。

为模拟运载火箭推力矢量伺服机构的工作状态，提出一种包含安装柔性和负载柔性的电液式综合负载模拟系统，能够同时模拟惯性、弹性、摩擦和常值四种负：我。根据系统结构组成，建立系统的数学模型，并提出了一种简化系统闭环传递函数的方法，从而得到系统谐振峰频率的理论计算公式。搭建仿真模型，对该系统进行仿真，仿真结果表明可以通过改变质量块2来调整第二谐振峰的频率和幅值，验证了理论计算结果的正确性，同时对各种情况下系统中的谐振峰形态进行了论述，为地面测试系统中谐振峰的调整提供了一定的理论依据和方法指导。

为了提高电液伺服系统加载精度，根据多余力产生机理及结构不变性原理，选择伺服机构位置指令信号作为前馈补偿信号源，并通过修正相位和幅值的方法消除多余力。仿真和试验表明，此方法对正弦运动是有效的，避免了受到非线性因素影响的速度反馈对多余力补偿效果的干扰，对用于正弦运动测试的负栽模拟器设计提供了一种可行的方法。

根据射流盘处的结构和液流的实际运动情况，综合考虑射流过程中能量转化过程，提出了偏导射流放大器的二次射流模型，得到偏导射流阀前置级紊动射流的速度分布和时均动能变化，进一步研究了阀芯在中位条件下接收口的压力特性。结果表明了该模型具有合理性，为偏导射流阀的进一步研究提供了理论依据。

以伺服阀滑阀副为研究对象，分析了温度变化对伺服阀滑阀副工作时所产生的摩擦力的影响。伺服阀滑阀副工作时产生的摩擦力主要由阀芯和阀套直接接触产生的摩擦力和阀芯与液压油液产生的摩擦力组成。通过分别分析其与温度的关系，推导出伺服阀滑阀副工作时产生的摩擦力与温度之间的理论计算公式。分析表明:在-50~50℃的范围内伺服阀滑阀副的阀芯与液压油液的摩擦力随温度升高下降较快，阀芯与阀套直接接触的摩擦力随温度升高逐渐下降。在50~100℃范围内阀芯与液压油液的摩擦力数值较小并随温度升高下降缓慢，其值远小于阀芯与阀套直接接触的摩擦力。在工作温度-50~150℃范围内，伺服阀滑阀副摩擦力随温度升高而逐渐降低。