电液伺服技术的发展与展望

电液伺服技术的发展与展望一、本文概述电液伺服技术，作为现代控制理论与液压传动技术相结合的产物，自诞生以来就在诸多工业领域中发挥着重要的作用。本文旨在全面概述电液伺服技术的发展历程，深入探讨其基本原理、关键技术和应用领域，并在此基础上展望其未来发展趋势。文章将首先回顾电液伺服技术的起源与发展，阐述其与传统液压传动相比的优势和特点。接着，将详细介绍电液伺服系统的基本组成和工作原理，包括伺服阀、执行机构、控制器等关键部件的功能与选型。文章还将重点分析电液伺服技术在各个领域中的应用案例，如航空航天、船舶、机床、试验机等，以展示其广泛的应用前景。文章将探讨电液伺服技术面临的挑战和未来的发展趋势，包括新技术、新材料的应用，以及智能化、网络化等发展方向。通过本文的阐述，期望能为读者提供一个全面、深入的了解电液伺服技术的窗口，并为相关领域的研究与应用提供有益的参考。二、电液伺服技术的历史回顾电液伺服技术，作为一种重要的控制技术，自其诞生以来，在工业自动化、航空航天、国防科技、交通运输等领域发挥了重要作用。回顾其发展历程，我们可以更好地理解其技术特点和未来发展趋势。电液伺服技术的起源可以追溯到20世纪初期，当时主要用于军事领域中的火炮控制系统。随着第二次世界大战的结束，电液伺服技术开始逐渐进入民用领域，如船舶、飞机和汽车的控制系统。在这一阶段，电液伺服技术主要解决了系统稳定性、精度和响应速度等关键问题，为后续的广泛应用奠定了基础。进入20世纪50年代，随着电子技术的飞速发展，电液伺服技术也开始与计算机技术相结合，形成了更为复杂的控制系统。这一阶段，电液伺服技术主要应用于自动化生产线、精密机床和机器人等领域，实现了对复杂机械系统的精确控制。20世纪70年代至90年代，随着传感器技术、微处理器技术和控制理论的发展，电液伺服技术得到了进一步的提升。在这一阶段，电液伺服系统开始具备更高的动态性能、更低的能耗和更好的自适应性，广泛应用于航空、航天、船舶、机床、交通运输、工程机械等领域。进入21世纪，电液伺服技术迎来了新的发展机遇。随着智能控制理论、物联网技术和大数据技术的快速发展，电液伺服系统开始实现智能化、网络化和远程化。在这一阶段，电液伺服技术不仅提高了系统的控制精度和稳定性，还实现了对系统状态的实时监测和预测，为工业自动化和智能化提供了有力支持。回顾电液伺服技术的发展历程，我们可以看到其不断适应时代需求，与时俱进的发展历程。未来，随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，电液伺服技术将继续发挥重要作用，为各行业的自动化和智能化发展贡献力量。三、电液伺服技术的现状与特点随着现代控制理论和计算机技术的飞速发展，电液伺服技术以其独特的优势在多个领域得到了广泛应用。目前，电液伺服技术已经发展成为一个集机械、电子、液压、控制等多学科于一体的综合性技术体系，其现状和特点主要体现在以下几个方面。现状方面，电液伺服系统已经实现了从传统的模拟控制向数字化、智能化控制的转变。随着高性能伺服阀、高速数字控制器以及先进传感器等关键部件的研发和应用，电液伺服系统的动态响应速度、控制精度和稳定性得到了显著提升。随着现代控制理论的发展，如自适应控制、模糊控制、神经网络控制等先进控制策略在电液伺服系统中的应用，使得系统的控制性能得到了进一步优化。高功率密度：电液伺服系统能够利用液体的压缩性小、传动平稳等特点，实现大功率、快速响应的控制需求，特别适用于需要大推力和快速响应的场合。高精度控制：通过先进的伺服阀和控制系统，电液伺服系统能够实现高精度的位置、速度和力控制，满足精密加工、测试等高精度控制需求。良好的稳定性：电液伺服系统通过合理的结构设计和控制策略，能够在恶劣的工作环境下保持较高的稳定性，适用于各种复杂环境和使用场景。易于实现自动化和智能化：电液伺服系统可以与计算机、传感器等先进设备相结合，实现系统的自动化和智能化控制，提高生产效率和系统性能。电液伺服技术以其高功率密度、高精度控制、良好稳定性以及易于实现自动化和智能化的特点，在现代工业、军事、航空航天等领域中发挥着越来越重要的作用。随着科学技术的不断进步，电液伺服技术将继续朝着更高性能、更智能化、更环保的方向发展。四、电液伺服技术的创新与应用拓展随着科技的快速发展，电液伺服技术也在不断创新与突破，其应用领域也在不断扩展。近年来，该领域的研究者和工程师们通过引入新技术、新材料和新工艺，使电液伺服系统的性能得到了显著提升，为各行各业的自动化和智能化进程提供了强有力的技术支持。在技术创新方面，电液伺服技术正朝着高精度、高速度、高可靠性方向发展。例如，通过引入先进的控制算法，如模糊控制、神经网络控制等，可以实现对电液伺服系统更精确、更快速的控制。新材料的应用也为电液伺服技术的发展带来了新的可能性。例如，采用新型的高性能材料制作伺服阀和液压缸，可以显著提高系统的响应速度和稳定性。在应用拓展方面，电液伺服技术已经广泛应用于航空、航天、船舶、机械、冶金、化工等各个行业。在航空领域，电液伺服技术被用于飞行器的姿态控制、起降控制等关键系统中，确保了飞行的安全和稳定。在船舶领域，电液伺服系统则用于实现船舶的舵机控制、螺旋桨推力控制等，提高了船舶的航行性能和操纵性。随着智能化和机器人技术的快速发展，电液伺服技术也在机器人领域得到了广泛应用。例如，通过引入电液伺服系统，可以实现机器人的精确控制和高速运动，提高机器人的工作效率和精度。同时，电液伺服技术还可以与机器视觉、传感器等技术相结合，实现机器人的自主导航、自主识别等功能，为机器人的智能化和自主化提供了有力支持。展望未来，随着、物联网等技术的不断发展，电液伺服技术的应用领域还将进一步扩大。例如，在智能制造领域，电液伺服技术可以用于实现高精度、高效率的自动化生产线；在智能交通领域，电液伺服技术可以用于实现智能交通控制、自动驾驶等功能；在智能建筑领域，电液伺服技术则可以用于实现建筑设备的智能控制、节能减排等功能。电液伺服技术的发展前景广阔，其技术创新和应用拓展将为各行各业的自动化和智能化进程提供强有力的技术支持。未来，我们期待看到更多创新的电液伺服技术在实际应用中发挥重要作用，推动各行业的科技进步和发展。五、电液伺服技术面临的挑战与解决方案电液伺服技术作为一种重要的传动与控制技术，已经在多个领域得到广泛应用。然而，随着科技的发展和应用需求的提升，电液伺服技术也面临着一些挑战，如提高控制精度、增强稳定性、降低能耗、实现智能化等问题。针对这些问题，本文提出了一些可能的解决方案。提高控制精度是电液伺服技术面临的一大挑战。在解决这一问题时，可以考虑采用先进的控制算法，如自适应控制、模糊控制、神经网络控制等，以提高系统的动态性能和稳态精度。也可以通过优化系统结构，如改进液压元件设计，提高液压系统的响应速度和精度。增强电液伺服系统的稳定性也是一项重要任务。针对这一问题，可以采用一些先进的稳定性控制策略，如鲁棒控制、滑模控制等，以增强系统对外部干扰和参数变化的适应能力。同时，通过改善液压油的品质，减少系统的摩擦和泄漏，也可以提高系统的稳定性。降低能耗是电液伺服技术面临的另一个重要挑战。在解决这一问题时，可以考虑采用一些节能技术，如变量泵技术、再生能源利用技术等，以减少系统的能耗。通过优化控制策略，如采用预测控制、能量优化控制等，也可以实现系统的节能目标。实现电液伺服系统的智能化是未来的发展趋势。在智能化方面，可以通过引入传感器、执行器、控制器等智能元件，实现系统的自动化和智能化。利用云计算、大数据等先进技术，可以实现系统的远程监控、故障诊断、预测维护等功能，提高系统的可靠性和运行效率。电液伺服技术面临的挑战包括提高控制精度、增强稳定性、降低能耗、实现智能化等问题。针对这些问题，可以通过采用先进的控制算法、稳定性控制策略、节能技术以及智能化技术等手段来解决。随着科技的不断进步和应用需求的不断提升，电液伺服技术将会迎来更加广阔的发展前景。六、电液伺服技术的未来展望随着科技的持续进步和应用的不断拓展，电液伺服技术作为一种重要的传动与控制方式，其未来的发展充满了无限的可能性和广阔的前景。智能化将是电液伺服技术发展的一个重要方向。随着人工智能、机器学习等技术的不断发展，未来的电液伺服系统将能够实现更高程度的自动化和智能化。例如，通过引入智能算法，系统能够自适应地调整参数，优化控制策略，从而提高工作效率和稳定性。高精度和快速响应将是电液伺服技术追求的另一个目标。随着精密制造、航空航天等领域的快速发展，对电液伺服系统的精度和响应速度提出了更高的要求。未来的电液伺服技术将不断提高其控制精度和响应速度，以满足更加严苛的应用需求。节能环保也是电液伺服技术发展的重要趋势。随着全球环保意识的日益增强，未来的电液伺服系统将更加注重节能和环保。例如，通过优化液压元件设计、提高能源利用效率、开发新型环保材料等方式，降低系统的能耗和排放，实现绿色可持续发展。随着新材料、新工艺的不断涌现，电液伺服技术将有更多的创新空间。例如，采用新型的高性能材料制作液压元件，可以提高系统的耐用性和可靠性；引入先进的制造工艺，可以进一步提高系统的精度和稳定性。电液伺服技术在未来将继续保持快速的发展态势，并在智能化、高精度、快速响应、节能环保等方面取得更大的突破。随着新材料、新工艺的不断涌现，电液伺服技术将有更广阔的应用前景和更大的发展空间。七、结论在深入研究和探讨了电液伺服技术的过去和现在后，我们不难发现，电液伺服技术已经经历了长足的发展，并在许多领域，如航空航天、船舶、机械制造、自动化生产线等，都发挥了重要作用。随着科技的进步，电液伺服技术也在不断创新和突破，其在高精度、高速度、高稳定性方面的表现越来越优秀。然而，与此同时，我们也应看到电液伺服技术面临的挑战。例如，对于电液伺服系统的智能化和自适应性，仍需要进一步的研究和探索。随着环保和能源问题的日益突出，如何降低电液伺服系统的能耗，提高其能效，也是未来研究的重要方向。展望未来，电液伺服技术的发展将更加注重智能化、高效化、环保化。随着新材料、新工艺、新技术的发展和应用，电液伺服系统的性能将进一步提升，应用领域也将更加广泛。我们也期待通过不断的研究和创新，使电液伺服技术更好地服务于社会，推动相关产业的发展，为人类的科技进步做出更大的贡献。电液伺服技术以其独特的优势，在许多领域都有着广泛的应用。未来，随着科技的进步和创新，我们有理由相信，电液伺服技术将会取得更大的发展，为人类的科技进步做出更大的贡献。参考资料：电液伺服阀是一种重要的液压控制系统元件，它能够将电信号转换为精确的液压控制输出，从而实现液压系统的伺服控制。在航空、航天、军事、工业控制等领域，电液伺服阀具有广泛的应用前景。本文将探讨电液伺服阀的研究现状和发展趋势，以期为相关领域的研究提供参考。随着液压技术的不断发展，电液伺服阀市场逐渐呈现出全球化、多元化和竞争激烈的特点。全球范围内，电液伺服阀生产厂家主要包括美国Parker、Hydraforce，德国Rexroth、Kienzle，日本Nakayama、Ishikawajima等。这些厂家在技术水平、产品质量和市场份额方面具有较高的竞争力。电液伺服阀按其工作原理可分为喷嘴挡板式、射流管式、动圈式和滑阀式等。其中，喷嘴挡板式和射流管式属于喷嘴挡板阀，动圈式和滑阀式属于动圈阀。这些不同类型的电液伺服阀具有各自独特的技术特点和应用范围。未来，电液伺服阀将朝着高精度、高响应速度、高稳定性和可靠性方向发展。同时，为满足节能和环保的需求，电液伺服阀将注重能效和环保性能的改进。随着全球经济的发展和液压技术的不断进步，电液伺服阀市场将不断扩大。预计未来电液伺服阀的需求将不断增长，市场竞争将更加激烈。为了适应环境保护和可持续发展的需求，电液伺服阀将注重节能、减排和环保性能的改进，促进绿色液压技术的发展。同时，对于有有害排放的电液伺服阀，将加强排放控制和资源回收利用的研究。电液伺服阀的工作原理基于电磁学、流体力学和机械学的交叉学科知识。它主要包括输入线圈、铁芯、反馈弹簧、喷嘴挡板或射流管、定电流等组件，其工作原理为：输入线圈受到外部信号激励时，带动铁芯动作，改变喷嘴挡板或射流管的开度，从而控制液压油的流量和方向，实现液压系统的伺服控制。电液伺服阀的结构设计对其性能具有重要影响。为提高电液伺服阀的稳定性和可靠性，需要对其结构进行优化设计，以实现对液压系统的精确控制。同时，为提高电液伺服阀的寿命和可靠性，需要对其关键部件进行材料选择和表面处理等方面的研究。电液伺服阀的精度直接影响着液压系统的控制精度。为提高电液伺服阀的精度，需要对其加工制造、装配调整和性能测试等方面进行深入研究。同时，采用现代控制理论和先进技术，如PID控制、模糊控制、神经网络等，有助于实现电液伺服阀的高精度控制。在工业控制领域，电液伺服阀被广泛应用于各种液压设备和系统中，如液压缸、液压马达、液压泵等，实现对其速度、位置和力的精确控制。在机电一体化领域，电液伺服阀与其他液压元件一起组成液压传动系统，以实现机器人的精细动作和高速响应。同时，在工程机械、农业机械和矿山机械等领域，电液伺服阀也有着广泛的应用。海洋工程在海洋工程领域，电液伺服阀被用于船舶的舵机、锚泊系统及海洋平台等液压设备中，以实现船舶的航向控制、锚泊定位和平稳性控制等。通过对电液伺服阀的电磁场、流体动力学和机械机构等方面的理论分析，建立其数学模型，为研究其性能和优化设计提供理论基础。通过实验研究，测定电液伺服阀的性能指标，如静态特性、动态特性、精度和稳定性等，为改进其设计和制造提供实验依据。通过对电液伺服阀的关键技术进行验证，如喷嘴挡板或射流管的开度控制精度、液压油流量和方向的控制系统稳定性等，以确保电液伺服阀的性能和质量达到预期要求。电液伺服阀是现代液压控制系统中的核心元件，它能够将微小的电气信号转换为高速、高精度的液压控制。其中，三级电液伺服阀由于其独特的结构特性和出色的控制性能，在航空、航天、能源等领域具有广泛的应用。本文将重点探讨三级电液伺服阀的特性及其控制技术。结构特性：三级电液伺服阀通常由三个级阀串联而成，每一级阀都对整体性能有着重要影响。这种多级结构使得伺服阀具有较高的压力增益、良好的线性度和低噪音性能。动态特性：在高速开关和流量调节过程中，三级电液伺服阀展现出优良的动态特性，包括快速响应、高精度控制和低超调量。这使得伺服阀在复杂和严苛的工况下仍能保持稳定和高效的性能。温度特性：在不同的工作温度下，三级电液伺服阀的输出性能具有良好的稳定性，这得益于其材料选择和精密的热设计。这使得伺服阀能在较大的温度范围内保持稳定的控制性能。线性化控制：由于三级电液伺服阀的非线性特性，采用线性化控制技术是必要的。通过建立精确的数学模型和先进的控制算法，可以显著提高伺服阀的控制精度和稳定性。抗干扰控制：在实际应用中，三级电液伺服阀常常受到各种干扰因素的影响，如电气噪声、液压油污染等。因此，采用有效的抗干扰控制策略是必要的，以减小这些因素对伺服阀性能的影响。容错控制：为了提高系统的可靠性和安全性，可以采用容错控制技术。当伺服阀出现故障时，容错控制策略能够快速检测并隔离故障，同时保证整个液压系统的稳定运行。自适应控制：针对三级电液伺服阀在不同工况下的性能变化，可以采用自适应控制技术。通过实时调整控制参数，可以保证伺服阀在整个工作范围内都具有良好的性能表现。智能化控制：结合现代人工智能技术，如神经网络、深度学习等，可以对三级电液伺服阀进行智能化控制。这不仅可以提高伺服阀的控制精度和稳定性，还有助于实现系统的远程监控和故障诊断。三级电液伺服阀作为液压控制系统中的重要元件，其特性和控制技术的研究具有重要意义。随着科技的不断发展，我们有理由相信，未来的三级电液伺服阀将会在更多领域发挥更大的作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。电液伺服阀是电液伺服控制中的关键元件，它是一种接受模拟电信号后，相应输出调制的流量和压力的液压控制阀。电液伺服阀具有动态响应快、控制精度高、使用寿命长等优点，已广泛应用于航空、航天、舰船、冶金、化工等领域的电液伺服控制系统中。液压伺服阀是构建液压伺服控制系统的核心元件，因此液压控制系统书籍会包含电液伺服阀内容。电液伺服阀是电液伺服控制中的关键元件，它是一种接受模拟电信号后，相应输出调制的流量和压力的液压控制阀。电液伺服阀具有动态响应快、控制精度高、使用寿命长等优点，已广泛应用于航空、航天、舰船、冶金、化工等领域的电液伺服控制系统中。液压伺服阀是构建液压伺服控制系统的核心元件，因此液压控制系统书籍会包含电液伺服阀内容。液压控制技术的历史最早可追溯到公元前240年，当时一位古埃及人发明了人类历史上第一个液压伺服系统——水钟。然而在随后漫长的历史阶段，液压控制技术一直裹足不前，直到18世纪末19世纪初，才有一些重大进展。在二战前夕，随着工业发展的需要，液压控制技术出现了突飞猛进地发展，许多早期的控制阀原理及专利均是这一时代的产物。如：Askania调节器公司及Askania-Werke发明及申请了射流管阀原理的专利。同样Foxboro发明了喷嘴挡板阀原理的专利。而德国Siemens公司发明了一种具有永磁马达及接收机械及电信号两种输入的双输入阀，并开创性地使用在航空领域。在二战末期，伺服阀是用螺线管直接驱动阀芯运动的单级开环控制阀。然随着控制理论的成熟及军事应用的需要，伺服阀的研制和发展取得了巨大成就。1946年，英国Tinsiey获得了两级阀的专利；Raytheon和Bell航空发明了带反馈的两级阀；MIT用力矩马达替代了螺线管使马达消耗的功率更小而线性度更好。1950年，W.C.Moog第一个发明了单喷嘴两级伺服阀。1953年至1955年间，T.H.Carson发明了机械反馈式两级伺服阀；W.C.Moog发明了双喷嘴两级伺服阀；Wolpin发明了干式力矩马达，消除了原来浸在油液内的力矩马达由油液污染带来的可靠性问题。1957年R.Atchley利用Askania射流管原理研制了两级射流管伺服阀。并于1959年研制了三级电反馈伺服阀。1959年2月国外某液压与气动杂志对当时的伺服阀情况作了12页的报道，显示了当时伺服阀蓬勃发展的状况。那时生产各种类型的伺服阀的制造商有20多家。各生产厂家为了争夺伺服阀生产的霸权地位展开了激烈地竞争。回顾历史，可以看到最终取胜的几个厂家，大多数生产具有反馈及力矩马达的两级伺服阀。我们可以看到1960年的伺服阀已具有现代伺服阀的许多特点。如：第二级对第一级反馈形成闭环控制；采用干式力矩马达；前置级对功率级的压力恢复通常可达到50%；第一级的机械对称结构减小了温度、压力变化对零位的影响。同时，由早期的直动型开环控制阀发展变化而来的直动型两级闭环控制伺服阀也已出现。当时的伺服阀主要用于军事领域，随着太空时代的到来，伺服阀又被广泛用于航天领域，并研制出高可靠性的多余度伺服阀等尖端产品。与此同时，随着伺服阀工业运用场合的不断扩大，某些生产厂家研制出了专门使用于工业场合的工业伺服阀。如Moog公司就在1963年推出了第一款专为工业场合使用的73系列伺服阀产品。随后，越来越多的专为工业用途研制的伺服阀出现了。它们具有如下的特征：较大的体积以方便制造；阀体采用铝材（需要时亦可采用钢材）；独立的第一级以方便调整及维修；主要使用在14MPa以下的低压场合；尽量形成系列化、标准化产品。然而Moog公司在德国的分公司却将其伺服阀的应用场合主要集中在高压场合，一般工作压力在21MPa，有的甚至到35MPa，这就使阀的设计专重于高压下的使用可靠性。而随着伺服阀在工业场合的广泛运用，各公司均推出了各自的适合工业场合用的比例阀。其特点为低成本，控制精度虽比不上伺服阀，但通过先进的控制技术和先进的电子装置以弥补其不足，使其性能和功效逼近伺服阀。1973年，Moog公司按工业使用的需要，把某些伺服阀转换成工业场合的比例阀标准接口。Bosch研制出了其标志性的射流管先导级及电反馈的平板型伺服阀。1974年，Moog公司推出了低成本、大流量的三级电反馈伺服阀。Vickers公司研制了压力补偿的KG型比例阀。Rexroth、Bosch及其他公司研制了用两个线圈分别控制阀芯两方向运动的比例阀等等。国内生产伺服阀的厂家主要有：航空工业总公司第六O九研究所、航空工业总公司第六一八研究所、北京机床研究所、中国运载火箭技术研究院第十八研究所、上海航天控制工程研究所、九江中船仪表有限责任公司（四四一厂）及中国船舶重工集团公司第七O四研究所。国外生产伺服阀的厂家主要有：美国Moog公司、英国Dowty公司、美国Team公司、俄罗斯的“祖国”设计局、沃斯霍得工厂等，此外美国Park公司、EatonVickers公司、德国Bosch公司、Rexroth公司等亦有自己的伺服阀产品。电液伺服阀一般按力矩马达型式分为动圈式和永磁式两种。传统的伺服阀大部分采用永磁式力矩马达，此类伺服阀还可分为喷嘴挡板式和射流式两大类。国内生产伺服阀的厂家大部分以喷嘴挡板式为主。生产射流管式伺服阀形成规模及系列的只有九江中船仪表有限责任公司（四四一厂）和中国船舶重工集团公司第七O四研究所。国外情况亦类似，原专业生产射流管式伺服阀的厂家美国Abex公司也已被Park公司所吞并。然而，由于射流管式伺服阀具有抗污染性能好、高可靠性、高分辨率等特点。有些生产厂家也在研制或已推出自己的射流管式产品，如航空工业总公司第六O九研究所、中国运载火箭技术研究院第十八研究所、美国Moog公司及俄罗斯的有关厂家等。美国Moog公司还在2006年7月召开了产品推广会，推出了射流管式的D660系列产品，并认为该产品代表了今后伺服阀的发展趋势。当前国内在研究、生产及使用伺服阀方面虽然形成了一定的规模。然而生产的产品主要用于航空、航天、舰船等军品领域，在民品市场占有率不大。同时由于各生产单位各自为战、缺少合作、力量分散，很不利于伺服阀的进一步发展，也无法形成强大的竞争力与国外产品进行竞争。现国外产品在国内市场占有率最大的为Moog公司，它的产品占据了国内绝大部分的民品市场。当前电液伺服阀的研究主要集中在结构及加工工艺的改进、材料的更替及测试方法的改变。1）在结构改进上，主要是利用冗余技术对伺服阀的结构进行改造。由于伺服阀是伺服系统的核心元件，伺服阀性能的优劣直接代表着伺服系统的水平。另外，从可靠性角度分析，伺服阀的可靠性是伺服系统中最重要的一环。由于伺服阀被污染是导致伺服阀失效的最主要原因。对此，国外的许多厂家对伺服阀结构作了改进，先后发展出了抗污染性较好的射流管式、偏导射流式伺服阀。而且，俄罗斯还在其研制的射流管式伺服阀阀芯两端设计了双冗余位置传感器，用来检测阀芯位置。一旦出现故障信号可立即切换备用伺服阀，大大提高了系统的可靠性，此种两余度技术已广泛的应用于航空行业。而且，美国的Moog公司和俄罗斯的沃斯霍得工厂均已研制出四余度的伺服机构用于航天行业。我国的航天系统有关单位早在90年代就已进行三余度等多余度伺服机构的研制，将伺服阀的力矩马达、反馈元件、滑阀副做成多套，发生故障可随时切换，保证系统的正常工作。此外多线圈结构、或在结构上带零位保护装置、外接式滤器等型式的伺服阀亦已在冶金、电力、塑料等行业得到了广泛的应用。2）在加工工艺的改进方面，采用新型的加工设备和工艺来提高伺服阀的加工精度及能力。如在阀芯阀套配磨方法上，上海交通大学、哈尔滨工业大学均研制出了智能化、全自动的配磨系统。特别是哈尔滨工业大学的配磨系统改变了传统的气动配磨的模式，采用液压油作为测量介质，更直接地反应了所测滑阀副的实际情况，提高了测量结果的准确性与精度。在力矩马达的焊接方面中船重工第704研究所与德国知名厂家合作，采用了世界最先进的焊接工艺取得了良好的效果。另外，哈尔滨工业大学还研制出智能化的伺服阀力矩马达弹性元件测量装置。解决了原有手动测量法中存在的测量精度低、操作复杂、效率低等问题。对弹性元件能高效完成刚度测量、得到完整的测量曲线，且不重复性测量误差不大于1%。3）在材料的更替上方面。除了对某些零件采用了强度、弹性、硬度等机械性能更优越的材料外。还对特别用途的伺服阀采用了特殊的材料。如德国有关公司用红宝石材料制作喷嘴档板，防止因气馈造成档板和喷嘴的损伤，而降低动静态性能，使工作寿命缩短。机械反馈杆头部的小球也用红宝石制作，防止小球和阀芯小槽之间的磨损，使阀失控，并产生尖叫。航空六O九所、中船重工第七O四研究所等单位均采用新材料研制了能以航空煤油、柴油为介质的耐腐蚀伺服阀。此外对密封圈的材料也进行了更替，使伺服阀耐高压、耐腐蚀的性能得到提高。4）在测试方法改进方面，随着计算机技术的高速发展生产单位均采用计算机技术对伺服阀的静、动态性能进行测试与计算。某些单位还对如何提高测量精度，降低测量仪器本身的振动、热噪声和外界的高频干扰对测量结果的影响，作了深入的研究。如采用测频/测周法、寻优信号测试法、小波消噪法、正弦输入法及数字滤波等新技术对伺服阀测试设备及方法进行了研制和改进。当前，新型电液伺服阀技术的发展趋势主要体现在新型结构的设计、新型材料的采用及电子化、数字化技术与液压技术的结合等几方面。电液伺服阀技术发展极大促进了液压控制技术的发展。在20世纪90年代，国外研制直动型电液伺服阀获得了较大的成就。国内有些单位如中国运载火箭技术研究院第十八研究所、北京机床研究所、浙江工业大学等单位也研制出了相关产品的样机。特别是北京航空航天大学研制出转阀式直动型电液伺服阀。该伺服阀通过将普通伺服阀的滑阀滑动结构转变为滑阀的转动，并在阀芯与阀套上相应开了几个与轴向有一定倾角的斜槽。阀芯阀套相互转动时，斜槽相互开通或相互封闭，从而控制输出压力或流量。由于在工作时阀芯阀套是相互转动的，降低了阀工作时的摩擦阻力，同时污染物不容易在转动的滑阀内堆积，提高了抗污染性能。Park公司开发了“音圈驱动(VoiceCoilDrive)”技术（VCD），以及以此技术为基础开发的DFplus控制阀。所谓音圈驱动技术，顾名思义，即是类似于扬声器的一种驱动装置，其基本结构就是套在固定的圆柱形永久磁铁上的移动线圈，当信号电流输入线圈时，在电磁效应的作用下，线圈中产生与信号电流相对应的轴向作用力，并驱动与线圈直接相连的阀芯运动，驱动力很大。线圈上内置了位移反馈传感器，因此，采用VCD驱动的DFplus阀本质上是以闭环方式进行控制的，线性度相当好。由于VCD驱动器的运动零件只是移动线圈，惯量极小，相对运动的零件之间也没有任何支承，DFplus阀的全部支承就是阀芯和阀体间的配合面，大大减小了摩擦这一非线性因素对控制品质的影响。综合上述的技术特点，配合内置的数字控制模块，使DFplus阀的控制性能佳，尤其在频率响应方面更是优越，可达400Hz。从发展趋势来看，新型直动型电液伺服阀在某些行业有替代传统伺服阀特别是喷嘴挡板式伺服阀的趋向，但它的最大问题在于体积大、重量重，只适用于对场地要求较低的工业伺服控制场合。如能减轻其重量、减小其体积，在航空、航天等军工行业亦具有极大的发展潜力。另外，近年来伺服阀新型的驱动方式除了力矩马达直接驱动外，还出现了采用步进电机、伺服电机、新型电磁铁等驱动结构以及光-液直接转换结构的伺服阀。这些新技术的应用不仅提高了伺服阀的性能，而且为伺服阀发展开拓了思路，为电液伺服阀技术注入了新的活力。当前在电液伺服阀研制领域的新型材料运用，主要是以压电元件、超磁致伸缩材料及形状记忆合金等为基础的转换器研制开发。它们各具有其自己的优良特性。压电元件的特点是“压电效应”：在一定的电场作用下会产生外形尺寸的变化，在一定范围内，形变与电场强度成正比。压电元件的主要材料为压电陶瓷（PZT）、电致伸缩材料（PMN）等。比较典型的压电陶瓷材料有日本TOKIN公司的叠堆型压电伸缩陶瓷等。PZT直动式伺服阀的原理是：在阀芯两端通过钢球分别与两块多层压电元件相连。通过压电效应使压电材料产生伸缩驱动阀芯移动。实现电-机械转换。PMN喷嘴挡板式伺服阀则在喷嘴处设置一与压电叠堆固定连接的挡板，由压电叠堆的伸、缩实现挡板与喷嘴间的间隙增减，使阀芯两端产生压差推动阀芯移动。压电式电-机械转换器的研制比较成熟并已得到较广泛的应用。它具有频率响应快的特点，伺服阀频宽甚至能达到上千赫兹，但亦有滞环大、易漂移等缺点，制约了压电元件在电液伺服阀上的进一步应用。超磁致伸缩材料（GMM）与传统的磁致伸缩材料相比，在磁场的作用下能产生大得多的长度或体积变化。利用GMM转换器研制的直动型伺服阀是把GMM转换器与阀芯相连，通过控制驱动线圈的电流，驱动GMM的伸缩，带动阀芯产生位移从而控制伺服阀输出流量。该阀与传统伺服阀相比不仅有频率响应高的特点，而且具有精度高、结构紧凑的优点。在GMM的研制及应用方面，美国、瑞典和日本等国处于领先水平。国内浙江大学利用GMM技术对气动喷嘴挡板阀和内燃机燃料喷射系统的高速强力电磁阀，进行了结构设计和特性研究。GMM材料与压电材料和传统磁致伸缩材料相比，具有应变大、能量密度高、响应速度快、输出力大等特点。世界各国对GMM电-机械转换器及相关的技术研究相当重视，GMM技术水平快速发展，已由实验室研制阶段逐步进入市场开发阶段。今后还需解决GMM的热变形、磁晶各向异性、材料腐蚀性及制造工艺、参数匹配等方面的问题以利于在高科技领域得到广泛运用。形状记忆合金（SMA）的特点是具有形状记忆效应。将其在高温下定型后，冷却到低温状态，对其施加外力。一般金属在超过其弹性变形后会发生永久变形，而SMA却在将其加热到某一温度之上后，会恢复其原来高温下的形状。利用其特性研制的伺服阀是在阀芯两端加一组由形状记忆合金绕制的SMA执行器，通过加热和冷却的方法来驱动SMA执行器，使阀芯两端的形状记忆合金伸长或收缩，驱动阀芯作用移动，同时加入位置反馈来提高伺服阀的控制性能。从该阀的情况来看，SMA虽变形量大，但其响应速度较慢，且变形不连续，也限制了其应用范围。与传统伺服阀相比，采用新型材料的电-机械转换器研制的伺服阀，普遍具有高频响、高精度、结构紧凑的优点。虽然还各自呈在某些关键技术需要解决，但新型功能材料的应用和发展，给电液伺服阀的技术发展发展提供了新的途径。电子化、数字化技术在电液伺服阀技术上的运用主要有两种方式：其一，在电液伺服阀模拟控制元器件上加入D/A转换装置来实现其数字控制。随着微电子技术的发展，可把控制元器件安装在阀体内部，通过计算机程序来控制阀的性能，实现数字化补偿等功能。但存在模拟电路容易产生零漂、温漂，需加D/A转换接口等问题。其二，为直动式数字控制阀。通过用步进电机驱动阀芯，将输入信号转化成电机的步进信号来控制伺服阀的流量输出。该阀具有结构紧凑、速度及位置开环可控及可直接数字控制等优点，被广泛使用。但在实时性控制要求较高的场合，如按常规的步进方法，无法兼顾量化精度及响应速度的要求。浙江工业大学采用了连续跟踪控制的办法，消除了两者之间的矛盾，获得了良好的动态特性。此外还有通过直流力矩电机直接驱动阀芯来实现数字控制等多种控制方式或伺服阀结构改变等方法来形成众多的数字化伺服阀产品。随着各项技术水平的发展，通过采用新型的传感器和计算机技术研制出机械、电子、传感器及计算机自我管理（故障诊断、故障排除）为一体的智能化新型伺服阀。该类伺服阀可按照系统的需要来确定控制目标：速度、位置、加速度、力