运载火箭增压输送系统是液体运载火箭动力系统中的重要组成,增压输送系统的主要作用提供所需要的推进剂流量和压力,维持火箭贮箱强度所需的内压。保持稳定的箱压是保证运载火箭动力系统正常工作的重要条件。随着运载火箭提高电气化、智能化的研制需求,机电一体化阀门以其结构简单、控制方便、精确度高等特点,将逐步取代传统机械式阀门。在此背景下,本文开展机电一体化阀门的控制系统的研究。文中首先对国内外机电一体化阀门的应用和发展进行介绍,包括运载火箭增压输送系统及其相关技术、机电一体化阀门的种类,运载火箭机电一体化阀门的应用情况和研究方向。本文主要研究内容是对机电一体化保险阀控制系统设计和实现,选取一种电控保险阀为研究对象,根据流体力学、热力学理论,推导了电控保险阀的微分方程,在AMEsim中建立了电控保险阀的仿真模型,进行仿真得到了适用的控制方法和控制参数。文中设计并搭建了一种机电一体阀门控制系统。控制系统硬件采用嵌入式控制器为核心,通过控制输出的PWM信号的占空比,控制高速电磁阀的开关调节电控保险阀背压腔压力,实现阀门在设定压力值的开启和关闭。硬件设计采用模块化思路,在硬件系统的基础上进行了参数采集、控制量计算、操作界面等变成,软件控制参数的输入和运行状态的显示由触摸显示屏实现,使系统实现了准确、快速的电控保险阀启闭控制。为验证本文提出的控制系统的有效性,使用电控保险阀样机在模拟贮箱实验系统上进行了调试和实验,实验结果表明被控阀门开启关闭压力准确,增压过程中主阀芯动作稳定,控制效果好;实验结果与仿真结果基本相似,证明了控制系统设计的正确性,实现了在不同工况下模拟贮箱压力的准确、稳定的控制。课题研究成果在运载火箭机电一体化阀门控制领域有一定的理论意义,为后续机电一体阀门控制系统的研制提供了理论支持和工程应用经验。