电液控制系统
电液控制课件
2.3 零开口四边滑阀的静态特性
55
2.3 零开口四边滑阀的静态特性
一、对于理想零开口四
边滑阀的静态特性
K q q L C dW ( p s p L ) (其中 W 是面积梯度 )
xV
C dWx V 1 ( ps pL)
Kc qL
( 零开口认为后项为
pL
2( ps pL)
x x V 0
V xV 0
61
2.5 双边滑阀的静态特性（续）
对于正开口，设定正开
口量为 U ：
K q0 qL 2C dW ps
xV
K c0 qL 2 C dWx V ps ps
pc 0
Kp0 pc ps xV 0 U
62
2.6 滑阀受力分析
主要考虑滑阀受到 的液动力，分为稳 态液动力与瞬态液 动力。稳态液动力 与滑阀开口量成正 比，瞬态液动力与 滑阀开口量变化率 成正比。
芯位移xv三者之间的关系： qL f ( pL, xV)
它表示滑阀的工作能和力性能，对液压伺服统系 的静、动态特性计算有具重要意义
45
2.2 滑阀静态特性的一般分析(续)
下图中 p为油液压力， q为油液流量，其中 ps为供油压力 , p 0 0, pL为负载压降， pi(1,2, 3,4)为通过每一阀肩的压降 qs为供油流量， qL为负载流量， qi(1,2,3,4)为 通过每一阀肩的流量
65
2.6 滑阀受力分析（续）
由于射流角θ<90度，所以稳态液动 力的方向总是指向使阀口关闭的方向。 △p一定时，稳态液动力与阀的开口量 成正比——弹性力
实际的阀受径向间隙和工作圆边的影 响，使过流面积增大，射流角减小， 从而使稳态液动力增大。
电液位置伺服控制系统实验
2
s2
2.834 2 0.866 1 2 s s s 1 2 14 .726 14 .726
正常参数时的ωc=2.78， ωh=14.8，Kg=19.1
增大Ki
正常参数
C (s) 4.611 R( s) 1 2 0.866 2 s 14 .726 2 s 14 .726 s 1
斜坡输入1
正弦输入
正弦输入，幅值5，频率1
正弦输入，幅值5，频率2.95
3 液压系统原理
压力传感器2
伺服缸
压力传感器3
平衡阀 电磁换向阀
蓄能器
电液伺服阀 压力传感器1
流量计2
流量计1 精滤器 电磁溢流阀
电机泵组
M
粗滤器 精滤器
4 系统控制原理
数据采集
参考输入
控制器
数模转换
功率放大
伺服阀
伺服缸
K i 73.746 KV 2.834 K d 1 26.022
K d1 h 代入系数得到 K d 1 26 .022 14 .726 h a a 0.12 (b K d 2 ) (b K d 2 ) (0.2 2.861) h h 0.866 2 K d1 a 2 K d 1 a 2 26.022 0.12
mmax 为能量输出单元在线 性范围内的最大值
r0,ml 为输入信号在线性范 围内的最大值
阶跃输入2.5
阶跃输入5
阶跃输入9
阶跃输入12
系统开环传递函数
KV C (s) R(s) 1 2 2 h s 2 s s 1 h h
Ki KV K d1
2）阀控缸微分方程
电液伺服控制系统的应用实例
第七章 电液伺服控制系统的应用实例 7.1 引例图7-1 阀控油缸闭环控制系统原理图此图为采用电液伺服阀控制的液压缸速度闭环控制系统。
这一系统不仅使液压缸速度能任意调节，而且在外界干扰很大（如负载突变）的工况下，仍能使系统的实际输出速度与设定速度十分接近，即具有很高的控制精度和很快的响应性能。
工作原理如下：在某一稳定状态下，液压缸速度由测速装置测得（齿条1、齿轮2和测速发电机3）并转换为电压。
这一电压与给定电位计4输入的电压信号进行比较。
其差值经积分放大器放大后，以电流输入给电液伺服阀6。
电液伺服阀按输入电流的大小和方向自动地调节其开口量的大小和移动方向，控制输出油液的流量大小和方向。
对应所输入的电流，电液伺服阀的开口量稳定地维持在相应大小，伺服阀的输出流量一定，液压缸速度保持为恒值。
如果由于干扰的存在引起液压缸速度增大，则测速装置的输出电压改变，而使放大器输出电流减小，电液伺服阀开口量相应减小，使液压缸速度降低，直到液压缸恢复原来的速度时，调节过程结束。
按照同样原理，当输入给定信号电压连续变化时，液压缸速度也随之连续地按同样规律变化，即输出自动跟踪输入。
通过分析上述伺服系统的工作原理，可以看出伺服系统的特点如下：（1）反馈系统：把输出量的一部分或全部按一定方式回送到输入端，并和输入信号比较，这就是反馈作用。
在上例中，反馈电压和给定电压是异号的，即反馈信号不断地抵消输入信号，这就是负反馈。
自动控制系统中大多数反馈是负反馈。
（2）靠偏差工作：要使执行元件输出一定的力和速度，伺服阀必须有一定的开口量，因此输入和输出之间必须有偏差信号。
执行元件运动的结果又试图消除这个误差。
但在伺服系统工作的任何时刻都不能完全消除这一偏差，伺服系统正是依靠这一偏差信号进行工作的。
（3）放大系统：执行元件输出的力和功率远远大于输入信号的力和功率。
其输出的能量是液压能源供给的。
7.2 车床液压仿形刀架图7-2 车床液压仿形刀架车削圆锥面时，触销沿样件的圆锥段滑动，使杠杆向上偏摆，从而带动阀芯上移，打开阀口，压力油进入液压缸上腔，推动缸体连同阀体和刀架轴向后退。
电液伺服控制系统概述
电液伺服控制系统概述摘要：电液伺服控制是液压领域的重要分支。
多年来，许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率——重量比和大功率液压控制系统的需要不断扩大，促使液压控制技术迅速发展。
特别是控制理论在液压系统中的应用、计算及电子技术与液压技术的结合，使这门技术不论在原件和系统方面、理论与应用方面都日趋完善和成熟，并形成一门学科。
目前液压技术已经在许多部门得到广泛应用，诸如冶金、机械等工业部门及飞机、船舶部门等。
关键词：电液伺服控制液压执行机构伺服系统又称随机系统或跟踪系统，是一种自动控制系统。
在这种系统中，执行元件能以一定的精度自动地按照输入信号的变化规律动作。
液压伺服系统是以液压为动力的自动控制系统，由液压控制和执行机构所组成。
一、电液控制系统的发展历史液压控制技术的历史最早可以追溯到公元前240年,一位古埃及人发明的液压伺服机构——水钟。
而液压控制技术的快速发展则是在18世纪欧洲工业革命时期,在此期间,许多非常实用的发明涌现出来,多种液压机械装置特别是液压阀得到开发和利用,使液压技术的影响力大增。
18世纪出现了泵、水压机及水压缸等。
19世纪初液压技术取得了一些重大的进展,其中包括采用油作为工作流体及首次用电来驱动方向控制阀等。
第二次世界大战期间及战后,电液技术的发展加快。
出现了两级电液伺服阀、喷嘴挡板元件以及反馈装置等。
20世纪50～60年代则是电液元件和技术发展的高峰期,电液伺服阀控制技术在军事应用中大显身手,特别是在航空航天上的应用。
这些应用最初包括雷达驱动、制导平台驱动及导弹发射架控制等,后来又扩展到导弹的飞行控制、雷达天线的定位、飞机飞行控制系统的增强稳定性、雷达磁控管腔的动态调节以及飞行器的推力矢量控制等。
电液伺服驱动器也被用于空间运载火箭的导航和控制。
电液控制技术在非军事工业上的应用也越来越多,最主要的是机床工业。
在早些时候,数控机床的工作台定位伺服装置中多采用电液系统(通常是液压伺服马达)来代替人工操作,其次是工程机械。
第6部分电液伺服控制系统32页PPT
3
6.1 概述
组成电液比例控制系统的基本元件：
1）指令元件 2）比较元件 3）电控器 4）比例阀 5）液压执行器 6）检测反馈元件
第6章 电液伺服控制系统
4
6.1 概述
6.1.2 电液比例控制系统的特点及组成
第控制的主要优点是： 1）操作方便，容易实现遥控 2）自动化程度高，容易实现编程控制 3）工作平稳，控制精度较高 4）结构简单，使用元件较少，对污染不敏感 5）系统的节能效果好。
第6章 电液伺服控制系统
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6.2 电液比例控制基本回路
2.采用先导式比例溢流阀的调压回路
第6章 电液伺服控制系统
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6.2 电液比例控制基本回路
3.电液比例减压控制系统
第6章 电液伺服控制系统
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6.2 电液比例控制基本回路
6.2.2 电液比例流量控制
电液比例速度调节三种方式： 1）比例节流调速 2）比例容积调速 3）比例容积节流调速
6.3 电液比例电控技术
（2）阶跃函数发生器
（3）双路平衡电路
第6章 电液伺服控制系统
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6.3 电液比例电控技术
（4）初始电流设定电路
第6章 电液伺服控制系统
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6.3 电液比例电控技术
第6章 电液伺服控制系统
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6.3 电液比例电控技术
第6章 电液伺服控制系统
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6.3 电液比例电控技术
第6章 电液伺服控制系统
16
6.3 电液比例电控技术
6.3.3 比例控制放大器主要电路的构成、原理及功能
第6章 电液伺服控制系统
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6.3 电液比例电控技术
1.电源电路 比例控制放大器电源电路主要作用：从标准电源中获得和分离出比例控制 放大器正常工作所需的各种直流稳定电源，并且在电网电压、负载电流及环境 温度允许范围内变化，保证输出直流电压的稳定性。同时，还兼有电源电压极 性反接、过流、短路自保护自恢复等非熔断式保护功能，以保证比例控制放大 器的工作可靠性。
电液伺服系统工作原理
电液伺服系统工作原理电液伺服系统是一种将电力与液压技术相结合的控制系统，广泛应用于机械工程领域。
它通过电动机驱动液压泵，将电能转化为液压能，并通过液压元件将液压能传递给执行器，从而实现对机械装置的精确控制。
电液伺服系统的工作原理主要包括信号传输、控制信号处理、执行信号传递和反馈信号处理四个方面。
信号传输是电液伺服系统的基础。
控制信号通常通过电缆或无线方式传输到控制器。
控制器是系统的核心部件，它接收并处理控制信号，根据预设的控制算法生成相应的输出信号。
控制信号处理是电液伺服系统的关键环节。
控制器接收到控制信号后，根据预设的控制算法对信号进行处理，并生成相应的输出信号。
这些输出信号通常是电流信号或压力信号，用于驱动液压泵或控制阀。
第三，执行信号传递是电液伺服系统的重要环节。
输出信号经过电缆或管路传递到执行器，执行器根据信号的大小和方向来调节液压元件的工作状态。
执行器通常由液压马达、液压缸或液压伺服阀等组成，它们能够将液压能转化为机械能，从而实现对机械装置的运动控制。
反馈信号处理是电液伺服系统的闭环控制环节。
执行器在工作过程中会产生反馈信号，这些信号通常是位置、速度或力量等参数的测量值。
控制器接收到反馈信号后，与预设的控制信号进行比较，根据误差大小调整输出信号，从而实现对系统的闭环控制。
总的来说，电液伺服系统的工作原理是通过电能转换为液压能，再将液压能转化为机械能，实现对机械装置的精确控制。
它具有控制精度高、反应速度快、负载能力强等优点，广泛应用于各种需要精确控制的工程领域，如机床、航空航天、冶金等。
随着科技的进步和应用需求的不断提高，电液伺服系统在未来将会得到更广泛的应用和发展。
汽轮机数字电液控制系统的组成及功能
⑴滑压控制
⑵这种运行方式能够提高机组变工况运行时的热经济性，减少 进汽部分的温差和负荷变化时的温度变化，因而降低了机组 的低周热疲劳损伤。
采用滑压运行能改变机组在变工况运行时的热应力和热变形， 使机组启停时间缩短，减小节流损失，降低给水泵功率消耗， 提高机组效益。
⑶μT= μT0 ⑷变化
⑸根据机组运行方式
过系统两根主蒸汽管和两个电动阀门进入高压主汽阀，然 后再由四根高压主汽管导入高压缸。在高压缸内做功后的 蒸汽通过两个高压排汽止回阀，经两根冷段再热蒸汽管进 入锅炉再热器。再热后的蒸汽温度升高到537℃，压力为 3.3MPa，再经过两根热段再热蒸汽管进入中压联合汽阀， 然后由两根中压主汽管导入中压缸。高压旁路蒸汽从电动 阀门前引出，经一级减温减压后排至再热器冷段；低压旁 路蒸汽由中压联合汽阀前引出，经二级和三级减温减压后 排至凝汽器。 用→画出300MW机组汽水流程图。
冷态启动：温度小于150℃。 温态启动：150～300℃。 热态启动：300～400℃。 极热态启动：温度大于400℃。 2．启动方式
本机组具有中压缸启动和高中压缸联合启动两种方式。
中压缸启动方式，具有降低高中压转子的寿命损耗、改 善汽缸热膨胀和缩短启动时间等优点。
中压缸启动时，在机组冲转前、锅炉点火升温时，蒸汽通过高压旁路，倒暖阀RFV进入 高压缸，对高压缸预暖，同时对高压主汽管、高压主汽调节阀和再热器、中压联合 汽阀进行加热；
⑴在什么情况下，主汽压力设定值是机组功率 的函数？
⑵滑压运行有何优点？ ⑶滑压时，汽轮机调节阀门开度变化吗？ ⑷定压时，汽轮机调节阀门开度变化吗？ ⑸机前压力设定值回路的作用是什么？ ⑹画出定-滑-定曲线。 ⑺试在定-滑-定曲线上画出相应的μT曲线。 ⑻说明ECR/MCR的含义。 ⑼定压运行允许的最大负荷变化率为多少？ ⑽滑压运行时允许的最大负荷变化率为多少？
汽机二篇十章四节：数字式电液控制系统(DEH)的设备结构、工作原理及逻辑功能(蔡淑霞)
第十章汽机热工部分第四节数字式电液控制系统（DEH）的设备结构、工作原理及逻辑功能汽轮机数字式电液控制系统DEH是电厂汽轮发电机组不可或缺的组成部分，是汽轮机启动、停止、正常运行和事故工况下的调节控制器，DEH系统与EH系统组成的电液控制系统，通过控制汽轮机主汽门和调门的开度，实现对汽轮发电机组的转速与负荷的控制。
我厂4台机组的DEH控制系统是上海新华控制公司的XDPS控制系统——DEH-ⅢA。
XDPS是英语XINHUA Distributed Processing System的缩写，中文含义为新华分布处理系统；DEH-IIIA是新华生产的汽轮机数字电液控制系统DEH （Digital Electric-Hydraulic Control System）的升级产品。
它集计算机控制技术与液压技术于一体，其计算机部分是由集计算机控制技术与液压技术于一体，其计算机部分是由XDPS-400分散控制系统组成的DEH-IIIA，其液压部分是采用高压抗燃油的电液伺服控制系统EH。
由DEH-IIIA与EH组成的数字电液控制系统通过控制汽轮机主汽门和调门的开度，实现汽轮发电机组的转速与负荷的实时控制。
DEH系统流程图见图1。
图1：DEH系统流程图一、DEH系统的设备结构DEH系统主要由一个操作员站、一个工程师站、一个控制柜、一个端子柜，一个手动操作盘组成。
1.操作员站操作员站由一台Pentium工业控制机、一台大尺寸彩色监视器CRT、一个薄膜键盘、一个跟踪球（鼠标）组成。
操作员站是运行操作人员与DEH人机接口。
运行人员可通过薄膜键盘或跟踪球对DEH进行各种操作。
2.工程师站工程师站配置与操作员站相同。
可由热工人员通过工程师站对DEH系统进行在线或离线组态修改、维护。
同时，所有运行情况和控制逻辑均可在工程师站上查看。
3.控制柜主要由电源、一对冗余DPU、三个基本控制模拟量输入I/O站、一个OPC超速保护站及一个伺服控制系统站组成，完成对汽轮机的基本控制功能，即转速控制、负荷控制及超速保护功能。
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电液系统摘要：电液系统具有相应快速、控制灵活等优点而广泛应用于现代工业中,对促进工业发展具有重要的作用。
本文从电液控制系统的建模以及电液元件（伺服阀、比例阀）研究状况、电液系统的未来发展趋势三方面进行了阐述.关键词：电液系统;建模;比例阀;伺服阀;发展趋势1前言18世纪欧洲工业革命时期,多种液压机械装置特别是液压阀得到开发和利用，19世纪液压技术取得进展，包括采用油作为工作流体和采用电来驱动方向控制阀，20世纪50—60年代是电液元件和技术发展的高峰期，在军事应用中得到广泛应用[1]。
液压技术是以液体为工作介质，实现能量传递、转换、分配及控制的一门技术。
液压系统因其响应快、功率体积比较大、抗负载刚度大以及传递运动平稳等优点而广泛应用于冶金、化工、机械制造、航空航天、武器装备等领域［2]。
随着液压技术与微电子技术、传感器技术、计算机控制等技术的结合，电液技术成为现代工程控制中不可或缺的重要技术手段和环节。
电液技术既有电气系统快速响应和控制灵活的优点，又有液压系统输出功率大和抗冲击性好等优点［3]。
韩俊伟对电液伺服系统的发展历史、研究现状和系统集成技术的应用进行了全面阐述，通过介绍电液伺服系统在力学环境模拟实验系统中的应用，分析了电液伺服系统的集成设计，比较了我国在电液伺服系统技术研究中的优劣势,指出电液伺服系统的未来发展趋势与挑战[4]。
许梁等从电液元件、电液控制系统、现代电液控制策略三方面对电液系统进行了阐述,指出了电液发展趋势［5］。
陈刚等从电液元件、电液控制系统、计算机在电液系统中应用、现代控制理论的电液技术方面对电液系统进行了阐述，对于现代控制理论的电液技术,从PID调节、状态反馈控制、自适应控制、变结构控制、模糊逻辑控制、神经网络控制进行了探究[6］.本文从电液系统的建模、电液元件（比例阀、伺服阀)、发展趋势研究进行综述.2系统的建模伺服系统是一个由多个环节构成的复杂的动力学系统,而且是一种典型的非线性时变系统。
一方面由于阀口固有的流量一压力非线性、液体可压缩性、电液转换、摩擦特性、阔的工作死区等非线性，以及阻尼系数、流量系数、油液温度等的时变性[7］；另一方面由于系统的负载及所处的现场环境的变化,导致电液伺服系统参数变化大、非线性程度高、易受外界干扰。
在工作过程中容易出现非线性振动、噪声、冲击和爬行等异常现象,而且其诱因不易确定，影响设备的稳定运行［8］。
对电液系统进行准确建立模型是分析电液系统的基础.电液伺服系统本身是非线性系统，传统上对电液伺服系统非线性问题的处理方式是在稳态工作点处进行泰勒级数展开。
如果把工作范围限制在工作点附近,高阶无穷小就可以忽略 ,并可以把控制滑阀的流量方程局部线性化，变量的变化范围小 ,线性化的精确性就高，阀特性的线性度高，所允许的变量变化范围就大［9].当电液伺服系统工作在远离系统的工作点时,使增量线性化模型难于奏效，可能得到错误的结果或不确定的结果，因此电液系统建模从线性与非线性两方面进行研究。
2。
1 线性建模研究电液系统建模可以分为机理建模和图形建模[10]。
机理建模是根据人们在生产实践中总结出来的科学原理,如质量守恒、能量守恒、运动学定理、热力学定理、化学反应方程式等基本规律，通过严格的数学推导得出的模型，这需要对系统有一个充分的认识.图形建模即系统辨识，是通过观测系统输入、输出以及过程状态，运用某种数学归纳或统计方法，抽象出系统的模型，这些模型又包括参数化模型和非参数化模型。
通过机理建模得到含未知参数的系统模型,再通过辨识实验估计模型参数是前两种方法的有机结合.DASGUPTAK等以伺服阀控液压马达系统为研究对象，运用功率键合图法建立了系统的状态方程，并对参数变化下系统的动态特性进行了仿真分析［11]。
石红雁等利用 Simulink 软件包对阀控对称液压缸线性传递函数模型进行了动态仿真［12]。
卢贵主等利用功率键合图建立了液压系统模型,并通过Simulink 软件进行动态仿真[13]。
吕云嵩在频率域将阀控非对称缸的分段传递函数进行参数整合,获得了系统的等效传递函数建模方法［14]。
AYALEWB,SEOJ等在文献中以电液伺服系统为研究对象，运用线性动力学理论通过简化建立了系统的线性化模型，并对不同控制参数下系统的动态特性、抗干扰能力进行了仿真分析[15］。
李玲珑等结合水下液压机械于线性关节的位置伺服系统，建立了阀控缸流量连续性方程和液压缸的力平衡方程，并结合具体的简化物理模型和液压缸内部特性推导了阀控缸位置控制系统动态特性的传递函数型，采用MATLAB/Simulink对系统动态特性进行了仿真分析[16].MILICV 等运用状态空间法对电液位置伺服系统进行理论建模和仿真研究，建立了系统的线性化模型，并对采用控制方法下系统的动态特性进行了仿真研究[17］。
傅晓云等以某水下航行器舵机液压伺服系统为研究对象，通过简化建立了舵机液压系统的线性化模型，基于AMESim仿真软件对系统的动态响应特性、抗干扰能力进行了仿真分析。
仿真结果表明该系统具有良好的动态响应特性和较好的抗干扰能力，对实际工程应用具有一定的指导意义［18]。
王栋梁等给非对称阀控非对称缸重新定义了负载流量和负载压力,推导出一个通用的阀控缸系统数学模型[19].张远深等通过线性化处理,建立了变柔性负载实验台变频式电液力控制系统的线性化数学模型，联合AMESim 和Simulink 建立了系统的仿真模型，并进行了控制算法的仿真。
仿真结果表明基于模糊自适应 PID 算法改善了系统的动态特性[20］。
熊新等人运用功率键合图法建立了单轨车辆换轮库回转机构液压系统的状态方程，并结合MATLAB对系统进行了仿真。
分析了流量系数及油液体积弹性模量对系统动态特性的影响。
研究结果表明,键合图法与MATLAB软件相结合能直观地分析系统参数改变对系统动态性能的影响［21］。
王艾伦等综合应用功率键合图理论、大统分析法和耦合理论对复杂非线性液压系统进行了建模与分析［22].从上述可知目前电液伺服系统的建模方法主要有两种：(1）通过机理建模获得系统传递函数或状态空间方程，利用 Matlab / Simulink等软件进行仿真分析；（2)通过图形建模形式（键合图等）建立系统模型，利用 AMESim、20-Sim 等专业软件进行系统仿真。
2。
2非线性建模研究不管是图形建模还是机理建模，在建模过程中多数仅考虑了系统的主要非线性因素，忽略了次要因素或进行了某种近似处理。
在实践过程中，即使忽略微小的非线性因素,往往也会引起较大误差，导致理论分析与实际情况不符，所以要充分考虑电液伺服的非线性因素。
杨军宏等分别推导了阀控非对称缸正反两个方向运动时的状态空间方程，再将其统一表示成一个完整的非线性模型,并进行了反馈线性化推导［23]。
CHEN Chun ta以一六自由度的电液伺服并联平台为研究对象，建立了考虑摩擦非线性因素的综合数学模型，通过实测动态数据对系统的模型进行了辨识，并与未考虑非线性摩擦力的数学模型进行了比较分析。
研究结果表明，非线性摩擦力对系统的动态性能具有很大的影响,不容忽视[24］。
高翔等运用非线性分析方法对一试验用电液伺服系统进行理论建模和仿真研究,引入了一个非线性状态方程模型来描述系统的动态特性，并在 MATLAB/Simulink 环境下实现了系统的模拟与仿真，验证了所建立的非线性状态方程模型能够较为准确地描述系统的动态特性［25］.刘丽兰等针对闭环控制的机床进给伺服系统，建立了考虑摩擦和间隙非线性因素的综合数学模型，仿真研究了摩擦和间隙非线性在低速进给条件下对工作台输出的影响规律[26].综上所述，非线性因素对电液伺服系统动态特性的影响不容忽视，考虑非线性因素的研究结论与实际情况重合度更高，更能解释实际动态测试中出现的时域波形复杂、频域尖峰繁多等异常现象，使综合分析系统的动态特性变得更接近实际。
3电液比例阀研究电液比例阀是电液比例控制技术的核心和主要功率放大元件 , 代表了流体控制技术的发展方向.它以传统的工业用液压控制阀为基础，采用电-机械转换装置 ,将电信号转换为位移信号，按输入电信号指令连续、成比例地控制液压系统的压力、流量或方向等参数。
根据用途和工作特点的不同，电液比例阀可以分为比例压力阀、比例流量阀和比例方向阀三类。
对于比例压力阀，从不同的角度不同学者进行了不同的探索。
从数字式的比例阀角度,由步进电机驱动的增量式数字压力阀和用开关电磁铁操纵的高速开关型数字压力阀都已达到了使用阶段［27]。
环控制精度高 ,无需 A/D和 D/A转换器就能直接与计算机接口。
从改善比例压力阀的性能角度，德国亚琛工业大学的泽纳重点研究了直接检测的比例压力阀，并特别介绍了采用直接压力电检测的比例溢流阀［28］。
我国浙江大学的郁凯元在文献分别研究了采用系统压力直接检测和主阀芯速度反馈的比例溢流阀和比例减压阀，并提出采用主阀的三通结构来改善比例减压阀在无负载时的控制性能[29］。
从结构原理上对比例阀进行改进的角度 ,德国亚琛工业大学的文加登应用线性液阻代替圆孔阻尼器 ,使溢流阀的动态超调量及快速性略有改善[30]。
对于比例流量阀,与压力阀不同，因流量控制阀本身由两个相互独立工作的压差补偿阀和一个节流阀组成，几乎不存在不稳定因素、噪声和啸叫等缺陷，所以研究工作的重点也是放在如何减少动态过程中的流量超调和稳态流量偏差以及结构参数的优化上。
浙江大学的路甬祥于20世纪80年代中期提出了“流量—位移—力反馈”等新原理，极大地改善了比例流量阀的性能。
吴平东在在节流阀的基础上提出面积补偿方法来消除因负载压力变化造成的流量改变，使阀的输出流量在一定范围内不收负载压力的影响［31]。
王庆丰对比例流量阀的压力补偿器进行了研究,通过采用流场变化补偿方法提高了比例流量阀的控制精度[32］。
4电液伺服阀研究电液伺服阀是闭环控制系统中最重要的一种伺服控制元件，它能将微弱的电信号转换成大功率的液压信号（流量和压力). 用它作转换元件组成的闭环系统称为电液伺服系统.电液伺服系统用电信号作为控制信号和反馈信号,用液压元件作执行机构, 重量轻、惯量小、响应快、精度高.对整个系统来说, 电液伺服阀是信号转换和功率放大元件；对系统中的液压执行机构来说,电液伺服阀是控制元件.对于伺服阀结构改进,不同学者进行了不同探索。
在电液伺服阀的部分结构上，主要从余度技术、结构优化和材料的更替等方面进行改造, 以提高相关性能。
采用三余度技术的电液伺服作动系统将伺服阀的力矩马达、喷嘴挡板阀、系统的反馈元件等做成一式三份，若伺服阀线圈有一路断开, 而系统仍能够正常工作，且有系统动态品质性能基本不变,从而提高了伺服作动系统的可靠性和容错能力[33］。