文献综述（或调研报告）：
电液伺服系统的主要特点为功率密度大，控制精度高，响应时间短，并且具备良好的抗冲击能力，广泛应用于军事工程、工业生产制造、危险环境工作的机器人等重要领域，有着非常好的发展前景，同时也存在很大的进步空间。上世纪50至60年代以来，电液控制技术得到了迅速发展，随着伺服阀被研制出来，微弱的电信号便可以准确控制液压系统中油液的流向与流量，为电液伺服系统累积了坚实的基础，而伺服阀自然也成为了电液伺服系统中的关键元件。上世纪60年代末，电液比例阀及相关的控制系统出现并被广泛应用，此系统相比于电液伺服阀原理简单，能实现根据接受的输入信号，直接对系统内的流体压力及流量等参数连续地进行成比例控制，抗污染能力也得到了提高，并且成本不高，使用简单方便，很快就得到了广泛的实际应用。随着集成电路与微处理器的出现与应用，电液控制系统中的控制器也不断升级，能够实现复杂的控制算法，功能越来越强大。电液控制技术发展至今，广泛应用于与人们生活息息相关的行业，出现了许多工业机器人，用于产品加工，控制大型机械等，为制造业的发展夯实了基础。针对电液系统的仿真建模软件也越来越成熟，包括数学模型和物理模型仿真，可根据需要选择不同的仿真方式，从理论研究与实际应用的角度出发都能满足要求，可以实现直接在仿真中验证方案的可行性，分析系统的性能，避免了使用高压或大流量的油液进行多次实物实验，更环保安全。
对电液伺服系统的研究主要包括两方面，分别是对系统中的关键元件如电液伺服阀等的研究和对电液控制技术的研究。伺服阀的性能优劣对电液驱动系统特性起着无可替代的用处，传统伺服阀存在着一些较严重的缺陷，如节流损失较大、对油液质量要求很高、抗干扰能力较差，且结构比较复杂，加工较麻烦，成本自然也高。因此为了满足各种新的要求，对伺服阀的理论研究和实物研制都有较快发展，许多新原理、新结构或新材料也被应用于伺服阀中，比如余度伺服阀是在常规伺服阀的基础上进行结构改进并增加冗余，如一种结构为双喷嘴挡板式的余度伺服阀[1]。
研究伺服阀的重要性不言而喻，应用创新结构、新发现或发明的材料是一种常用的方式，同时改进试验测试方式也有不可忽视的意义，这样可以尽量避免传统的电磁响应机构中的缺陷，并针对实际需要对某项性能进行提高。目前电液伺服阀正朝着标准化、虚拟化、智能化、数字化、微型化、绿色化的方向发展[2]。日本的Takahiro Urai等人用GMM转换器设计了直动式伺服阀，原理为变化电流产生磁场，利用超磁致伸缩材料的独特性能，以精确控制阀芯位移的方式来控制系统内的流量 [3]。
电液伺服系统的应用范围也越来越广，如应用于机械臂的驱动[4]，对机械人关节的伺服控制[5]，对下肢外骨骼机器人的控制[6]，对六足机器人的控制[7]，充分发挥了其高功率密度的优点，也促进了工业机器人的发展，造福我们的生活；同时对电液伺服系统的测试与实验方法也在不断发展着[8][9]，以便更深入的理解电液系统，更好地对此系统进行应用，丰富其理论基础。
现代计算机的高速发展有目共睹，同时在此基础上的数字液压控制技术也表现出了全新的优势。数字液压控制技术的实现有间接和直接两类，间接式是以伺服阀等为关键控制元件，通过配套的控制器将数字控制信号转变为可接受的模拟控制信号，从而实现控制液压系统中的执行元件；直接式则是无需数模转换接口，可以直接通过数字信号来控制液压元件按要求动作。目前直接式数字液压技术主要分为三种：步进式、阀组式和开关式，其中研究及应用最广泛的为开关式数字液压技术，而其开关脉冲信号的调制主要采用脉宽调制。
数字液压控制系统中，核心为高速开关阀的性能。高速开关阀可以高频率地切换开关状态，稳定地连续工作；而最为关键之处在于直接用数字量控制，可以做到完全不使用数模转换器，这样系统的控制性能更优，精确度也会更高。因此，高速开关阀的研究，对数字液压控制系统，和驱动各种大功率机器人、机械臂稳定工作，都有重大帮助。自20世纪70年代末，世界各国对高速开关阀展开探索与发明，如Ford、Lucas公司等，他们相继研发了各类性能优良且实用的高速开关阀。德国的Bosh公司和Daimler-Benz公司研制出了超高压高速的电磁开关阀，并应用于柴油机新型高压共轨式喷油系统[10]。
国内开始研究高速开关阀时间较晚，且缺少理论基础，实物研发也不够充足。从当前情况来看，一是根据其他先进理论，对高速开关阀响应速度提高及控制精度进行理论研究，夯实理论基础；二是根据理论指导，研发出可投入实际应用的实物或控制装置。如由贵州红林机械厂同美国BKM公司一起研制的螺纹插装式系列高速电磁开关阀[11]，已经在国内广泛使用，该阀响应时间可低至5ms。
国内许多大学也对高速开关阀进行了相关的研究，南京航空航天大学的罗樟[12]针对电磁式高速开关阀的响应慢提出了一种超磁致伸缩数字高速开关阀，并研制了样机，开启时间小于0.69ms，关闭时间小于0.2ms，且在占空比5%-100%之间流量曲线都保持较好的线性度。武汉理工大学的林锐[13]，对高速开关阀进行了研究，并进行了数字仿真，丰富了理论基础。而对高速开关阀在实际中的应用与控制也有许多参考，他们建立了以高速开关阀为基础的伺服控制系统，并取得一定的成果。如高强等人[14]对高速开关阀的阀控液压缸的位置控制进行了半实物的仿真研究，而郑军等人 [15]利用高速开关阀对液压缸运动速度进行了PWM控制，并总结出了有效的控制方法。
参考文献：
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