高精度微位移补偿系统是异形孔加工设备中实现特殊形状插补的关键装置,而微位移补偿装置的核心控制元件为伺服阀,伺服阀起着功率放大和电液转换的作用,其频响特性决定微位移系统的动态性能,阀口输出压力直接影响微位移系统的位置精度。传统比例磁铁直驱阀响应慢,且压力输出精度难以保证。本文分析了一款新型高频响直驱伺服阀,以直驱阀为研究对象,以微位移补偿系统为应用,重点在直驱阀动静态特性分析、摩擦建模及模型修改、参数辨识与摩擦补偿等方面展开工作,致力于改善直驱阀的响应特性,提高压力输出精度。对新型直驱伺服阀进行分析,使用音圈电机作为新型致动器,提高了直驱阀的响应速度。首先对直驱阀各部分进行数学建模,得到了正遮盖滑阀条件下变形体的负载压力模型、直驱阀液动力模型、音圈电机模型和双闭环控制回路模型,最终得到直驱阀以压力为输出的线性化模型。然后分析了阀口开度对液动力的影响,以及结构参数对动态特性的影响,探究提升直驱阀阶跃特性的控制方法,最后借助simulink和AMESim软件验证直驱阀的动态高频响特性和静态压力特性。针对异形孔的特殊轮廓,探究伺服阀阀芯运动规律与其映射关系。阀芯运动规律为变加速度运动,传统LuGre模型不能描述加速度的影响,另外,LuGre模型在高低速切换时存在不稳定现象,同时,结合实际工作中遇到的摩擦问题,对传统LuGre模型进行改进,得到改进LuGre模型。采用双闭环反馈控制,并设计摩擦前馈补偿方案,提高了直驱阀的压力输出精度。以阀芯位移为内环,阀口输出压力为外环设计双闭环反馈控制方案,并分析了双闭环反馈控制的稳定性。对于摩擦补偿,首先搭建电液伺服实验平台,并设计实验辨识改进LuGre模型的动态参数和静态参数,得到多组实验数据。接着利用改进的鱼群算法对得到的数据进行处理,得到改进LuGre模型的最优化参数。最后依据结构不变性理论设计摩擦前馈补偿控制器,代入得到的参数,对比直驱阀阀芯在加入摩擦补偿和未加入摩擦补偿时对输入信号的跟踪精度,并验证加入摩擦补偿后直驱阀的静态压力特性。