本文分析了一种新型高速开关阀的结构和工作原理 ,在此基础上 ,对该阀进行了静态特性的理论分析和实验研究 ,并探讨了阀的开启和关闭时间对其静态特性的影响。

高速带钢纠偏装置需一种工作稳定可靠 ,响应速度快 ,抗污染能力强 ,并能由计算机直接控制的液压执行器。本文将高速开关阀作为高速带钢纠偏装置的电液转换元件 。

根据矫直机矫直原理和矫直工艺要求设计了全液压矫直机液压伺服系统，在此基础上采用非对称伺服阀加位移传感器控制非对称液压缸位移的方法达到了矫直钢板．的目的。通过求解出非对称阀控制非对称液压缸的系统传递函数和非对称阀控制恒背压液压缸系统的传递函数，用Hyvos软件仿真分析液压缸两种位置控制效果。通过仿真可以发现：非对称阀控制非对称缸的控制效果明显优于非对称阀控制背压缸。同时通过现场生产样机的液压缸位置控制精度和钢板平直度证实该液压系统的设计是先进的。研究结果对非对称阀控制非对称缸的设计、仿真及控制具有指导意义。

可逆式四辊轧机液压AGC系统作为板带厚度控制的关键机构之一，其动态性能的优劣直接影响板带厚度控制精度。在AMESim软件中建立液压AGC系统的位置控制模型，加入PID控制策略，分析影响其控制性能的因素，从而使可逆式四辊轧机的液压位置压下系统的控制性能得到优化。

分析高速开关阀的占空比一流量特性,针对其流量控制中存在的死区、非线性区及饱和区问题,提出基于占空比线性转换的P W M 控制模型,以实现高速开关阀对平均流量的线性控制.推导占空比线性转换公式,建立占空比线性转换P W M 控制模型,从仿真和实验的角度对比分析高速开关阀在进行占空比线性转换前后对流量的控制特性.研究结果表明：阀口压差一定时,基于占空比线性转换的PWM 控制能够实现高速开关阀在0-100% 占空比范围内对平均流量进行线性控制.

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。

为了进一步提高四辊轧机液压AGC系统的厚度控制精度，将传统的PID控制与模糊控制相结合，设计了一种参数自调节的模糊自适应PID控制器。该控制器通过分析偏差和偏差变化率，利用模糊逻辑实现PID参数在线自动调节。经MATLAB仿真表明，其控制效果优于传统的PID控制，具有良好的动、静态特性及较强鲁棒性。

双边剪的剪切同步性能是其重要的技术指标之一，其同步精度的高低直接影响到钢板的剪切质量。针对液压滚切式双边剪两侧剪刃剪切出现偏载时，传统 PID控制策略无法满足要求精度这一情况，通过在传统PID控制器基础上加入模糊PID自适应控制器来实现双边剪固定侧与移动侧的液压缸同步动作控制。运用AMESim和MATLAB联合仿真，得到的结果表明该方法明显提高了两侧剪刃在负载不均时的同步精度。

研究高速开关阀用于液压AGC系统的控制算法，使其代替伺服阀实现液压AGC的数字化控制。基于补偿滞后时间PWM控制与Bang-Bang控制相结合的思想提出三步消零算法，即对于所有的位移调节量，高速开关阀最多只需3次切换，同时消除其零位死区，实现其对位置的快速精确控制。高速开关阀的3次切换体现为6种情况，通过AMESim建立缸体压下仿真模型，并对6种情况的位移响应曲线和速度响应曲线进行仿真分析。理论与仿真分析表明：当初始调节量大于16μm时，运用该算法能够实现液压AGC系统的数字化控制，缸体在上抬和压下时其误差可分别控制在-12-12μm和-4～4μm内。