为解决传统方法存在的高速开关阀动态特性获取困难及实用物理意义不明确等问题，提出了以控制腔压力转折点为标志，以开关压力传递延迟时间与充放气过程压力建立时间来描述高速开关阀的动态压力特性．基于高速开关阀的电磁、机械、气体传动3个组成模块建立了数学模型，通过Matlab仿真对阀控压力腔容积大小、阀芯横截面积等影响高速开关阀动态压力特性的因素进行了分析，并研制了一高速开关阀动态压力性能测试平台以验证数学模型的正确性．试验与仿真结果吻合，表明所建立的模型和测试系统是有效的．当管路长径比为10-15时，阀控腔动态压力特性可以较好地反映阀芯开启与关闭延迟时间．

针对大流量高速开关阀切换时间长的问题,对高速开关阀流量特性进行了分析,获得了电磁铁工作气隙与阀芯直径的匹配关系;对高速开关阀动作过程进行了分析,建立了开关阀运动耦合瞬态场模型;对电磁铁结构参数进行了Ansoft Maxwell2D仿真,研究了衔铁中心开孔大小、衔铁厚度、绕组匝数对开关阀开启时间的影响。在理论仿真分析的基础上,提出了一种兼顾响应时间的大流量高速开关阀。研究结果表明,经过优化后的开关阀,在进口压力为7 bar时,流量可达720 L/min,而切换时间仅为9.5 ms。