液压技术是实现传动与控制的关键技术,近年来,随着信息化的快速发展,液压技术与计算机技术、微电子技术相结合,使其进入一个崭新的历史阶段。液压技术与传动、控制、检测等技术作为对现代机械技术进步有重要影响的基础技术,应用于各个工业领域。目前,液压技术的采用程度已经成为衡量一个国家工业水平的重要标志。数字伺服阀在电液伺服系统中作为关键控制元件,在一定程度上决定了整个系统的工作性能。2D数字伺服阀相比较其他伺服阀具有结构简单、工艺性好、成本不高、抗干扰能力强、抗污染能力好、螺旋伺服机构的零位泄漏小、功耗小、能连续控制而几乎没有死区和滞环现象、静态动态特性良好等特点。虽然目前液压技术的发展使产品的质量和水平有一定的提高,但是只有不断的改进和扩展现有技术,才能满足和扩大其应用领域。当前,液压技术已经在高压、高速、高效方面取得重大进步,也在完善伺服控制、数字控制方面取得重大成果。本论文研究的微型2D数字伺服阀有尺寸小、重量轻、惯量小的特点,可以大大提高阀的响应时间,其通径为4mm,和之前研究的12.5mm通径和6mm通径的2D数字伺服阀组成一个完整的系列。本文的主要工作和成果如下：(1)研究设计4通径2D数字伺服阀,应用该阀特有的伺服螺旋机构结构原理和性能,并通过电-机械信号连续跟踪控制的方式驱动阀芯,实现2D数字伺服阀的双自由度。(2)运用MATLAB软件中的Simulink数据库对4通径2D数字伺服阀进行仿真和结构优化设计。(3)对电-机械转换器及4通径2D数字伺服阀进行实验研究,研宄其静态特性及动态特性。实验证明电-机械转换器对应-3dB、-90°的频宽率约为200Hz,4通径2D数字伺服阀对应-3dB、-90°的频宽率约为140Hz,较好地跟踪了电-机械转换器得频率特性。(4)对仿真分析、结构设计和实验结果做最后的总结,并提出不足与展望。