针对正开口2D数字伺服阀静动态特性可能存在不稳定这一问题,分析了2D数字伺服阀的结构、工作原理及抗污染能力,并在此基础上设计并搭建了测试实验平台,在额定压力21 MPa下,对6只额定流量为50 L/min的通径6 mm正开口2D数字伺服阀进行了静动态特性实验研究。研究结果表明6只6 mm通径正开口2D数字伺服阀滞环均小于5%,不对称度均小于10%,非线性度均小于7.5%,完全达到伺服阀静态特性的标准值;-3 dB处幅频宽至少可达110 Hz(25%额定流量),阶跃响应上升时间至少可达10.8 ms;6只6 mm通径正开口2D数字伺服阀均具有较理想的静、动态特性和良好的加工一致性,不存在静、动态特性不稳定问题。

为了考核2D数字伺服阀加工一致性,该文分析了2D数字伺服阀的结构和工作原理,在此基础上,对8台12.5mm通径的正开口2D数字伺服阀进行了静态特性实验研究,测试其空载流量特性曲线和零位泄漏曲线。实验表明正开口2D数字伺服阀具有理想的静态特性和较低的导控级零位泄漏,且2D数字伺服阀具有较好的加工一致性。

该文主要阐述了2D数字伺服阀的结构原理及工作原理,建立了电—机械转换器的数学模型,设计了2D数字伺服阀控制器。为了获得电—机械转换器及样阀的性能,对其进行了实验研究,实验结果表明,该电—机械转换器具有良好的频率特性,对应-3dB、-90°的频宽约为250Hz;2D数字伺服阀具有良好的静态、动态性能,其分辨率与滞环皆在1%以内,阀在25%满量程正弦输入信号下,对应-3dB、-90°的频宽约为130Hz。

空载流量特性曲线可以表征电液伺服阀的多项重要静态特性指标,但是又无法直接从实验测得的流量数据中得到曲线.因此,必须对所测流量数据进行数据处理.为了方便有效地得到空载流量特性曲线,所以结合数值分析原理提供了几种数值计算方法,分别为通过三次样条插值计算名义流量曲线,通过最小二乘法确定名义流量增益线,以及通过移动平均法平滑处理曲线.最后,将这几种方法与MTLAB结合可以有效快速处理和分析空载流量特性曲线.

为了检验2D数字伺服阀的加工一致性,分析2D数字伺服阀的结构和工作原理,在此基础上,通过实验研究9个正开口2D数字伺服及其电-机械转换器的频率响应和阶跃响应特性.实验测得：其电-机械转换器对应3dB、-90°处频宽约为120Hz,阶跃响应上升时间约为7ms;在幅值25％的最大阀开口的正弦信号输入下,9个正开口2D数字伺服阀对应-3dB的频宽平均约为80Hz,最高可达141Hz,其阶跃响应上升时间平均约为8.6ms,最快5.3ms.实验结果表明：正开口2D数字伺服阀及其电机械转换器具有良好的动态特性,并且2D数字伺服阀具有良好的加工一致性.

电液比例阀是一种比例电磁铁根据输入信号产生相应动作，使阀芯产生位移，节流阀口发生改变并以此完成对液压系统的压力、流量与输入电流成比例关系进行控制的元件，由于其集电子控制的灵活性与液压控制响应快、出力大及结构紧凑等优点于一身，已成为液压元件的重要的组成部分，有着广泛的工程应用领域。对电液比例阀的起源、发展、结构、工作原理及性能特点进行了系统的分析，并对几种典型的新原理结构的电液比例阀进行了评述，最后对电液比例阀应用与发展进行了展望。