对2D数字溢流阀系列中的间接检测式溢流阀进行详细深入讨论,其主阀的基本工作原理和普通的先导式溢流阀是相同的,不同之处在于2D数字溢流阀的先导阀采用了双自由度的调压螺旋机构,这不但使先导阀的结构大大简化,同时对整个溢流阀的性能也有所提高。

电液激振器受传统的电液伺服阀频响特性的限制,其激振频率难以提高,采用2D阀替代传统伺服阀组成电液激振器的方案,该激振器通过增加阀芯的旋转速度来提高其激振频率,同时将该电液激振器应用于4轴高频结构试验系统。对试验系统的结构和工作原理进行了分析讨论,包括频率、幅值和相位的控制方法。基于系统的频响仿真分析,提出了4个作动器的同步控制策略,对理论分析进行实验验证。试验结果表明：该电液四轴强度疲劳试验系统能在40 Hz~200 Hz范围内对试验对象进行同步加载试验,其频率、幅值连续可控。

溢流阀是液压传动系统中一个极为重要的压力控制组件。设计一种电反馈2D数字溢流阀,该阀采用单一的2D调压螺旋机构,以阀芯的旋转和直线运动实现导阀和主阀的功能。并通过压力传感器直接检测系统调定压力,进行压力闭环控制来改善2D数字溢流阀的性能,实现对压力的远距离监控和自动调节。

为控制高速液压缸设计了大流量高速开关阀，开关阀采用二级结构，先导阀为2D高频伺服阀，主阀为大通径滑阀。主阀采用并联双节流边的结构，减小主阀芯行程，减小所需导控流量，减小阀芯尺寸及质量，提高主阀动态响应特性。主阀采用负开口设计，设置死区，确保主阀完全导通过程的快速性。对主阀芯进行了动力学分析，并在MATLAB上建立了阀芯开启时的运动模型，进行了仿真研究。

为了研究2D伺服阀控制液压单出杆缸位置闲环系统输出对输入的响应特性，设计了2D阀控单出杆实验的原理和结构及其同步电液数字伺服系统，并在此基础上完成2D阀控单出杆的稳定性分析和响应特性分析的实验研究。实验结果表明对2D阀控单出杆缸位置闭环实验，当输入信号幅值为0．1v（8mm）时，阶跃响应的上升时间为1．2s，调整时间为2．5s，系统稳态误差为0，-3dB时对应的频宽为5Hz。

传统的阀控制缸或马达构成电液激振器的方案在很大程度上受到伺服阀频响特性的限制其激振频率难于提高至较高的水平为此提出采用2D阀控制液压执行元件的实现方案旨在大幅度提高电液激振器的频率。在2D阀中阀心的旋转运动和轴向滑动分别用于实现激振频率和幅值的独立控制激振频率与阀心的转速、阀心台肩一周的沟槽数及该沟槽数与阀套一周的窗口数之间的配合关系等因素相关通过改变这些因素易于实现2D阀控激振器的高频激振。以2D阀控双出杆缸为例进行理论分析和试验研究。研究结果表明:2D阀控激振器的负载以弹性力为主时随阀心旋转阀口面积变化的波形近似为上升与下降速率相等的三角波形但是受到弹性负载方向变化的影响而激振波形上表现出上升与下降过程斜率的不一致性这种不一致性在2D阀的轴向开口达到某一临界值时表现

设计了一种新型减速顶性能检测方法，该方法采用基于增量式PID控制的数字伺服阀控制液压推杆压下减速顶，模拟减速顶的实际工作情况，从而得出正确的结论。仿真分析与样机试验结果一致，表明检测原理正确，可以对减速顶进行快速检测。

对一种利用螺旋机构原理设计的数字液压伺服缸作了静态特性分析.为使结构参数更合理、性能更优,利用Matlab软件进行仿真分析,根据获得的曲线讨论了各结构参数对刚度和零位泄漏量的影响.并通过修正系统设计,初步选定合适的结构参数,使数字缸具有优良的静态特性,特别在接近满负载的工况下,性能更佳,比传统的数字液压伺服缸更具有应用价值.

应用螺旋机构原理设计出新型数字液压伺服缸,它是通过控制步进马达的转角直接实现对活塞位移的量化.为获得合适的结构参数,使其具有良好的动态性能,对数字缸进行数学建模,用Simulink工具构建成非线性动态系统模型框图,结合Matlab编程进行动态仿真分析,根据活塞下腔容积、工作载荷、螺旋槽断面尺寸和活塞半径4个主要参数变化获得的动态响应曲线,讨论了数字缸的结构参数和工作参数对动态特性的影响,进行了修正系统设计;结果表明,该结构参数下的数字缸具有优良的动态特性,尺寸小、成本低和抗污染能力强,特别在接近满负载、小行程工况下,性能更佳.因此,该数字缸在数控调整系统中具有很好的应用价值.

拖拉机作为主要的农业机械对农业生产有很大的影响拖拉机产品的质量、性能等决定一个国家的农业水平。对拖拉机提升系统的主要部件——分配器进行系统的分析和设计提出数字控制方案并对其力位综合控制性能进行Matlab仿真和实验研究。仿真和试验结果表明：设计的分配器能满足系统工作要求且结构简单。