生物基因工程、新型药物研制和航空航天等技术的发展,提高了人们对各种微成分的用量精确控制的要求,传统的流量控制技术已逐渐不能满足需要,从而促进了对微流体控制技术的研究并因此取得了大量的研究成果。利用智能材料,各种流体控制器件被开发出来,其中,超磁致伸缩材料(GMM)具有应变大、精度高、响应快等特点,在应用方面有一定的优势。论文以本实验室开发的超磁致驱动器(GMA)实验平台为基础,在流量阀的结构设计、性能分析、建模与控制等方面展开了理论和实验研究,为超磁致精密流量阀的进一步开发和研究提供基础。论文以流量阀的产生和发展为背景,总结了各种智能材料在流量调节领域的应用现状,包括智能凝胶、磁流变液、压电材料和超磁致伸缩材料；着重阐述了超磁致流量阀的应用基础,研究现状和课题来源,为后面基于GMA的流量阀设计,仿真和实验提供必要基础。流量阀的开发设计包括驱动方式设计,密封设计和总体结构设计等。目前的研究集中在伺服阀和直动式开关阀,论文根据实际需要,将GMA与阀芯结合,提出了反向驱动的流量调节方式,以此为基础,设计了密封方案,球阀结构和整体连接方案,加工了实物,实验表明,该阀密封和调节性能良好,响应快,满足实验要求。微位移放大机构是GMA与流量阀连接的核心部件,论文研究了柔性铰链的性能特性,推导了其刚度计算公式,设计了具有较大反向位移输出的微位移机构。借助有限元分析方法,研究了其静力学特性。分析和实验表明,该机构有一定的反向放大效果,可以用于流量调节。基于对柔性铰链的理解,设计并加工了不同形式的微夹钳,拓宽了GMA的应用领域。通过理论分析,建立了阀的流量模型,并进行了数值模拟,比较了理论曲线和仿真曲线,得到了相关结论。针对存在的问题,进行了GMA输出实验,微位移放大机构实验和流量实验,初步探讨了BP神经网络的预测控制,验证了流量的微调节效果。