气动技术是一门快速发展并广泛应用于工业自动化领域的学科，其具有高速高效、清洁安全、低成本、易维护等优点，因此具有广阔的发展前景。气动高速开关阀作为气动控制系统核心控制元件之一，对气动技术的发展起着非常关键的作用。气动高速开关阀因其切换速度快、功率质量比大、结构简单，从而得到了以国防行业为代表的各行业的广泛应用。掌握气动高压高速开关阀的技术，有助于中国在高压气动领域研究的发展。本论文在研究传统气动高速开关阀的基础上，设计了一种新型的音圈电机直驱式气动高速开关阀，论文的主要内容如下:　　(1)介绍高速开关阀和音圈电机发展现状，并对音圈电机直驱式气动高速开关阀的关键技术进行相关分析。　　(2)进行音圈电机直驱式气动高速开关阀新型结构设计，对其关键参数进行计算，并建立气动数学模型。对气动高速开关阀关键结构进行了材料选配，同时进行音圈电机的选型。　　(3)利用AMESim仿真软件对高速开关阀进行动态特性仿真，并结合遗传算法进行多参数敏感度关系分析，最后实现结构参数的优化。在以上研究的基础上，利用COMSOL软件进行流场分析与流热耦合分析。　　(4)进行了音圈电机数学模型的建立，并利用Matlab/Simulink模块建立位置仿真模型，得到位移阶跃响应曲线与位置正弦跟随曲线，确定了音圈电机动态响应时间、滞后时间与最大跟随误差。　　(5)利用数据采集软件LabVIEW编写试验软件，分别在水压试验台和气动高压元件试验台、气动流量性能试验台上进行水压与气动试验，得到高速开关阀水压与气动情况下的静动态特性，并总结分析了试验结果。