近年来,随着微电子技术的发展和人们对工业绿色化、智能化的日益需要,数字液压技术逐渐成为学者研究的热点。本文针对数字液压元件中的核心数字液压阀进行研究,数字液压阀可以分为PWM控制高速开关阀和PCM控制并联阀组两类。其中PWM控制高速开关阀动态特性好但输出流量小,而PCM控制并联阀组输出流量大但动态特性较差。本文将上述两种类型优势互补,提出PWM与PCM复合控制数字阀组,并开展了以下内容的研究:(1)数字阀组构型设计方法。依据流量区域划分方法给出数字阀组的编码形式应满足等步长原则,综合分析数字阀组的输出流量精确和冲击等关键因素,给出其评价指标,包括多种编码形式下的流量偏差、平均冲击程度、冗余度及状态切换流量冲击程度。提出一种基于最佳匹配系数的数字阀组构型设计方法,该方法的意义在于提供了一种定量判断各编码形式对系统的匹配程度,为数字阀组构型奠定理论基础。(2)高速开关阀建模及特性分析。通过搭建高速开关阀的电磁场、流场及机械部分数学模型及仿真模型,分析其在不同工况下的动静态特性,指出高速开关阀静态特性曲线中各区域生成机理,并得到了静态特性曲线中各区域与占空比的函数关系,为数字阀组控制优化提供理论支撑。(3)数字阀组流量控制方法研究。通过建模分析,明确了数字阀组状态切换过程中的流量冲击主要由高速开关阀控制信号延迟及开关阀组启闭延迟时间两方面引起。在此基础上,进一步分析了不同启闭延迟时间对流量冲击的影响程度,为数字阀组时滞控制提供理论基础。通过时滞控制方法及代价函数控制方法,实现数字阀组输出流量的精确平稳,研究结果为数字阀组的流量控制提出了一种可行方案。