快速动作机构是一种重要的装置。设计一种新型的气液混合快速动作机构，它采用2D数字阀控制主阀，使油液快速进入液压缸，实现活塞杆的快速动作，还可实现多级速度控制。建立系统的数学模型，对系统进行仿真和实验。结果表明，该装置具有免维护、动作平稳、可靠等一系列的优点。

为实现液压弹射实验，提出一种高速液压动力系统方案．介绍液压动力系统的工作原理，讨论大流量开关阀的双节流口井联输出的结构及其先导阀-2D伺服阀的工作原理，建立动力系统的数学模型，通过该模型对系统的响应时间、弹射速度和压力等进行仿真分析，通过实验测试开关阀进出口压力、液压缸位移速度等特性．理论和实验结果表明，该动力系统能够在初始20mm活塞位移内将负载加速至2m／s以上，并在100ms内将负载最终加速至10m／s以上，大流量开关阀的开启时间低于10ms．该系统已获得实际应用．

针对2D数字伺服阀静动态特性可能存在的不稳定问题。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21MPa时，对5只额定流量为50／Jmin的通径6ram的2D数字伺服阀进行了静动态特性实验研究。研究结果表明：5只2D数字伺服阀滞环都小于5．7％，-3dB处幅频宽至少可达70Hz（25％额定流量），阶跃响应上升时间至少可达8．8ms；5只6mm通径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的问题。

高速开关阀的开关特性在很大程度上取决于其电-机械转换元件的特性。本文提出了一种和新型电-机械转换元件-双稳开关力矩马达，该马达由脉冲电流驱动，具有记忆功能。理论分析和预测结果表明，该力矩马达具有较高的开关速度。

高速开关元件种类繁多、用途各异，正确选择设计方案是提高其性能水平的重要保证。本文用相似理论分析了阀的尺寸大小、驱动方式及工作时制与开关元件快速性之间的关系。电磁高速开关元件的开关时间与尺寸成正比，大通径的高速开关阀宜采用多级（两级或三级）的结构；设计电磁-机械转换器时，采用双稳开关电磁铁（力马达）其温升比长时制的电磁-机械转换器的温升减少，工作效率明显提高。

为使所开发的2D比例换向阀达到较好的性能,设计一款基于DSP芯片的数字式比例控制器,将高频PWM波作用于反接卸荷式H桥驱动电路以控制线圈电流变化,并且内置PID模块实现电流闭环控制.同时,在PID模块增加线性回归算法对线圈电流进行校正.为了减小2D比例换向自身的摩擦力,内置颤振模块,可实现颤振幅值和频率的独立调节.实验结果表明,该控制器具有良好的稳态控制性能,由其控制的比例阀性能得到极大提高.

传统的结构疲劳强度试验系统中,电液激振器受电液伺服阀频响特性的限制,激振频率在一定程度上难以提高,为此设计了一种新型的试验系统。采用2D阀控液压缸组成电液激振器的方案来提高激振频率,包括2D高频激振阀、液压缸和偏置控制伺服阀。在2D阀中,阀芯的旋转运动和轴向滑动对激振频率和幅值实现独立控制,激振频率主要由阀芯的转速决定,易于通过提高阀芯转速来实现高频激振,进而提高疲劳强度试验系统的激振频率。文章对上述方案进行了理论分析和实验验证。结果表明：仿真曲线与实验结果基本吻合,系统能在5~200 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。该系统已在实际中得到应用。

介绍了控制双作用液压缸的差动负载敏感阀控系统，其中关键的控制元件是阀口经特殊设计的新型数字式P-Q阀。本文介绍了系统的工作原理，建立了系统的静态数学模型，对该静态特性做了详细的分析。

利用负载敏感控制理论，以电液负载敏感伺服系统为研究对象，分析了单作用和双作用液压缸的控制方案，该方案采用了阀口经特殊设计的关键的控制元件P-Q阀。基于线性理论建立了P—Q阀的数学模型。在忽略阀的敏感腔油液的压缩性的情况下，负载敏感机构和P—Q阀能保持稳定。试验结果表明P-Q阀能实现负载敏感伺服控制的需要。

液压缸缓冲是一种利用流体流过缝隙的粘性阻尼作用，将机械能转化为压力能和热能，以延长冲击负载作用时间的装置。该文提出一种高速双出杆液压缸的缓冲装置，该装置作用在活塞杆上，通过液压缸内部的缝隙实现节流控制。通过建立数学模型，对不同缝隙进行了Matlab仿真研究，最后搭建实验平台以验证理论分析的缓冲效果。研究结果表明：新型缓冲结构紧凑，缓冲压力作用在内腔，可以有效减少对缸筒的破坏，对于不同的缓冲开始速度，只要简单改变其缝隙的大小就能达到理想的缓冲效果。