黄铁隆 李 胜 阮 健 陈滋凯

(特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室(浙江工业大学) 杭州 310014)

0 引 言

随着我国现代化的不断发展，电液伺服控制系统在汽车动力、工程机械、能源勘测、工业生产、精密加工[1-3]等众多领域得到广泛应用。其中，具有机-电转换和信号放大作用的电液伺服阀对系统的性能起着决定性的影响。近年来，一种集先导控制和功率放大于一体的2D伺服阀得到了业内广泛关注。相对其他伺服阀，该机构具有结构简单、体积小、抗污染能力强、响应速度快等优点[4-5]，广泛适用于航空航天等对功率密度要求较高的工作场合。

电-机械转换器作为伺服阀的核心组成部分，其静动态特性的优劣，直接影响着电液伺服阀的性能。传统电液伺服阀的频宽主要由电-机转换器的响应速度所限制，在负载恒定的情况下，通常只能达到电-机转换器固有频率的0.2倍左右[6]。因此，提高电-机械转换器的频响和带载能力是提高电液伺服阀性能的前提。为此，国内外学者进行了大量相关研究。目前，对电-机械转换器的改进主要分为优化结构设计、改善控制算法及应用新型材料等[7]。Nezamabadi等人[8]提出了一种新的旋转线性混合动作开关磁阻电动机(switched reluctance motor, SRM)结构，进行对比实验后得出新型电机在同等体积下扭矩提升23%。高春甫和曲兴田等人[9-10]研制了一种压电驱动的伺服阀用电-机械转换器，实验结果显示其线性度好、滞环小、响应快，具有较好的动静态特性。Yao等人……