电液比例/伺服阀在电液控制领域应用广泛,传统的比例/伺服插装阀多用高性能伺服阀作为其先导级,为二级或三级结构,这类阀的结构较为复杂,成本较高,而且对油液清洁度要求高。近年来,随着永磁同步电机伺服控制系统的飞速发展,其应用也是越来越广泛。在电液控制领域,交流伺服电机因自带闭环控制、低惯量大扭矩、成本较低等优势,被认为是较好的电机械转换器。本文在前人的基础上,研制了用交流伺服电机直驱阀芯的比例插装阀,以下为本文主要内容的总结:第一章:通过文献调研,分析了目前比例/伺服插装阀、直驱式电液伺服阀、伺服电机直驱阀的现状,引出本文研究的主要内容,对后续章节的展开做好铺垫。第二章:完成了直驱式比例插装阀的设计。确定了阀的总体设计方案,对阀的各个部分进行了周密地设计计算。主要包括:通过理论研究及仿真分析确定了阀芯所受的稳态液动力;进行了伺服电机和滚珠丝杆的选型校核。第三章:完成了直驱式比例插装阀的数学建模。对伺服电机和丝杆传动系统进行了详细地建模,分析它们内在的原理及结构,建立微分方程,然后通过拉氏变换用传递函数的形式建立数学模型,为后续研究做准备。第四章:完成了对控制器的电流环、速度环、位置环的分析设计,并对模型进行了合理地简化,通过参数辨识的方法得到控制器模型。随后,对直驱式比例插装阀传动比的优化进行了理论分析及仿真研究。第五章:对设计制造出来的直驱式比例插装阀进行了空载和带载试验。通过测试发现了控制算法的负载敏感问题。通过测试得知在本文研究工况下,伺服电机提供的驱动力大于阀芯所受的最大轴向负载力,从而验证了该阀设计的可行性及合理性。第六章:总结了本文的主要工作内容,并分析了目前研究的不足以及对后续研究工作的展望。