为满足电-气比例/伺服系统的应用需要,设计一种由比例电磁铁、活塞式阀芯及两位三通的阀体构成的直动式气动比例压力阀,并建立该比例阀的非线性数学模型.对于比例电磁铁,采用集总参数模型来描述电磁特性,模型参数由FEM分析得到.结合机械及气路的物理特性,分别对上、下阀芯的运动特性、阀体内的气体流动及热力学过程进行建模分析,保证了上、下阀芯的运动独立性.通过仿真对下阀芯的黏性摩擦系数、反馈通道的直径以及气源压力等影响比例压力阀的压力响应特性的因素进行分析,并设计一种比例压力阀的性能测试系统以验证模型的正确性.仿真与实验结果呈现良好的一致性,模型能够预测不同阶跃输入信号下该比例阀的压力响应过程.

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．

提出了一种可编程压电式电气比例阀方案，构建了系统的动态非线性数学模型，从而对其时域和频域特性进行了仿真分析。通过系统一系列实验得出实验曲线与仿真曲线基本吻合，从而证明了仿真模型的正确性，该结论为压电式电气比例阀的进一步研究奠定了实验基础。

针对微小流量难以测量的问题研制成功了全自动微小流量测试仪用来自动测量通过毛细管的微小流量.该仪器以空气作为工作介质使用自行研制的以PLC为核心的自动控制系统间接测试微小流量.本文主要阐述了测试系统的基本工作原理分析了系统的特性介绍了仪器的实际物理构造.