电液伺服阀作为电液控制系统中关键的液压控制元件,被广泛应用于机器人、航空航天、制造、化工等工业领域中。喷嘴挡板伺服阀是液压伺服系统中常用的伺服阀种类之一,具有结构尺寸小、响应速度快等优点。然而,由于喷嘴挡板伺服阀结构复杂,衔铁组件在工作时受到电磁力、液动力及反馈力的耦合影响,伺服阀在工作过程中经常产生卡死或共振等问题,严重影响了伺服阀工作的稳定性,成为诱发伺服阀自激振荡与伺服控制系统失效的主要原因之一。本文针对伺服阀衔铁组件的自激振动现象,建立喷嘴挡板式电液伺服阀衔铁组件分布参数动态响应数学模型,采用试验与仿真相结合的方法研究衔铁组件柔性部件的模态信息和振动方式,分析不同外载荷作用下衔铁组件的动态响应特性。通过建立前置级流场液动力流固耦合动态模型,推导电磁力与液动力共同作用时的衔铁组件分布参数模型,研究液动力对衔铁组件的作用效果,为伺服阀自激振荡研究提供理论基础。基于弹簧管部件的结构特点与外载荷分布情况,提出针对弹簧管不同振动方向的分布参数模态分析方法,分别对不同弹簧管振动方式进行模态分析。针对获得的弹簧管模态信息,推导弹簧管不同振动方式的模态响应函数,以组建完整的弹簧管分布参数数学模型。基于弹簧管分布参数模型和其他衔铁组件的性能参数,提出完整衔铁组件的分布参数数学模型,建立了对应的数值模拟程序,并对不同载荷下衔铁组件不同位置的动态响应进行分析。针对已获得的弹簧管模态信息,使用有限元方法对弹簧管不同振动方式进行模态分析,并与弹簧管分布参数模型预测结果进行对比,以验证分布参数模型的预测结果。为验证衔铁组件分布参数数学模型,使用有限元模拟仿真、试验和经典模型相结合的方法,对衔铁组件不同外载荷作用下的动态响应特性进行分析,对比不同方法获得的衔铁组件动态特性,确定弹簧管振动及分布参数数学模型的计算方式。为进一步完善衔铁组件分布参数数学模型,针对前置级流场中流固耦合现象诱发的液动力,使用有限元法建立前置级流场的数值仿真模型,研究不同边界条件对前置级流场流动特性、气穴分布特性和液动力变化规律的影响,建立不同边界条件、挡板动态位置与液动力数值的对应关系。基于这一对应关系,推导包含液动力的衔铁组件分布参数数学模型,分析液动力对衔铁组件运动的影响。同时,采用试验与半经验公式方法观测了前置级流场气穴分布特性及液动力变化特性,并将结果与流固耦合模拟模型预测结果进行比较,对仿真结果进行验证。基于衔铁组件分布参数数学模型,提出了一种基于前馈方法的衔铁组件振动抑制方法,针对不同外载荷作用下的衔铁组件动态响应特性进行振动抑制分析,比较了不同前馈抑制信号的振动抑制效果。同时,使用有限元和试验方法对施加前馈抑制信号的衔铁组件动态特性进行分析与测试,并与分布参数模型预测结果进行比较,对前馈振动抑制方法进行验证。