电液伺服阀作为电液伺服控制系统中的核心元件,以及连接电气元件和液压元件的桥梁,在很大程度上决定了整个系统的性能。随着工业发展的需要,对电液伺服阀提出了大流量、响应快、频带宽、控制精度高、抗污染能力强以及价格低廉等要求。2D伺服阀具有可直接由计算机控制、不需要D/A转换器、线性重复性好外,还具有响应速度快、抗污染能力强、零位泄漏小以及转换精度高的优点,可应用于电液伺服系统中。　　 本论文以圆孔型2D伺服阀与满弓型2D伺服阀为研究对象,分析两者在导控阻力半桥变化时,其动态响应性能方面的差异。分别建立了圆孔型2D伺服阀与满弓型2D阀的非线性模型,并对圆孔型2D阀作线性化处理；利用建立的非线性模型,采用仿真软件对圆孔型2D阀和满弓型2D阀进行比较研究,从仿真结果来看:敏感腔长度、阀芯半径、系统工作压力对满弓型2D阀阶跃过渡时间影响小,螺旋槽升角对满弓型2D阀的响应时间无影响；阀芯质量、小孔半径对满弓型2D阀的影响大;小孔初始弓高对两者影响均很大；满弓型在质量为21.58g时响应速度最快,达到0.7ms,圆孔型2D阀一般都在1ms左右。最后对圆孔型2D阀进行了实验研究,实验结果表明,圆孔型2D阀的零位泄漏量很小,动态响应性能基本符合仿真结果。　　 本文各章内容如下:　　 第一章,详细介绍了2D伺服阀的结构组成与工作原理,并对电液数字控制元件进行分析,提出了2D阀采用混合式步进电机作为电-机械转换元件,并对步进电机采用连续跟踪算法；　　 第二章,分析2D伺服阀运动的基本方程,对圆孔型2D阀的小孔流量方程进行推导,建立高、低压小孔的连续性方程以及阀芯的力平衡方程等非线性模型,采用同样的方法建立了满弓型2D伺服阀的非线性模型,并对圆孔型2D伺服阀进行线性化处理,求出其传递函数。　　 第三章,分别对圆孔型2D伺服阀与满弓型2D伺服阀进行仿真比较,分析两者在阀体结构参数改变时,阀芯轴向位移的阶跃响应特性存在差异,满弓型2D阀的响应速度快于圆孔型,如满弓型2D阀当质量为21.58g时,响应速度最快,达到0.7ms,圆孔型2D阀一般都在1ms左右。　　 第四章,搭建2D伺服阀的实验测试平台,对圆孔型2D阀进行实验零位泄漏量进行理论与实验研究,测试了圆孔型2D阀的静态与动态响应特性,圆孔型2D阀具有良好的静态重复特性(重复精度与分辨率都在1％之内)、零位泄漏小(工作压力21MPa下其泄漏量为0.6L/min)以及阶跃响应过渡时间短(约8ms)等优点。