液压伺服控制系统相较于其它控制系统而言,具有快速性好、控制精度高、功率-重量比大等优点被广泛地应用在军事和航天航空领域,但是在过去的50年里,作为液压伺服控制系统的关键部件,伺服阀的设计并没有什么改变。随着智能材料的发展,利用新型材料来驱动伺服阀成为人们对伺服阀进行探索的新方向。目前,压电陶瓷就其压电性能优越、响应速度快和耐久性好等优点成为驱动伺服阀的首选材料。本文根据压电陶瓷驱动器的结构形式设计了一种新型压电陶瓷驱动伺服阀,针对所设计的伺服阀建立数学模型,进行仿真分析、提出控制策略并利用实验进行了验证。论文就压电陶瓷驱动器的工作原理进行分析,根据当前压电陶瓷驱动器的出力、输出位移、谐振频率等特性情况选择了能够满足伺服阀驱动要求的压电陶瓷驱动器类型。对所选的压电陶瓷圆环弯曲片进行输出特性的分析,采用有限元完成静态特性的仿真分析,得到圆环弯曲片的简化数学模型。分析圆环弯曲片的安装和与伺服阀的连接方式,研究了对压电陶瓷驱动器的输出特性产生影响的安装因素及其影响情况。根据对伺服阀提出的改进设计要求选择所设计伺服阀为先导阀采用滑阀进行液压放大的两级伺服阀,建立相应的数学模型和仿真模型。对压电驱动伺服阀的动静态特性进行了仿真分析,并研究了影响伺服阀动态特性的相关因素。根据对伺服阀输出特性的具体要求,计算阀的一些关键参数,对伺服阀整体的三维结构进行了设计。针对压电陶瓷固有的迟滞特性,本文建立了动态的Bouc-Wen迟滞模型对其进行描述,根据输入电压和输出位移之间的关系采用simulink中Parameter Estimation模块对迟滞模型中的未知参数进行参数辨识。提出相应的前馈电压补偿控制策略,为了提高控制精度,加入PI反馈控制方法,最终有效地改善了压电陶瓷输出位移的滞环情况。根据理论分析建立了压电陶瓷驱动器的试验样机,通过实验结果对驱动器的输出特性及控制方法进行了验证,并分析了产生误差的原因。