前言

电液伺服阀是电液伺服控制系统的核心控制部件，其作用是将系统的电气部分和液压部分连接起来。它既是电液转换元件，又是功率放大元件，其功用是将小功率的电气控制信号成比例地转换为大功率液压能，从而实现对液压执行元件位移（或转速）、速度（或角速度）、加速度（或角加速度）和力（或转矩）的控制。因而电液伺服阀的性能直接关系到整个电液伺服控制系统的控制精度和响应速度，也直接影响到电液伺服控制系统的可靠性和寿命。因此，电液伺服阀的建模和仿真分析是电液控制系统设计和研究的基础，备受电液伺服控制研究者和使用者关注。

目前，针对电液伺服阀建模、仿真和设计的专著和教材较少，电液伺服阀的相关内容一般都放在电液控制系统相关书籍的某一章节中介绍，且数学模型推导均以双喷嘴挡板力反馈两级电液伺服阀为主。然而电液伺服阀类型除双喷嘴挡板力反馈两级电液伺服阀外，主要还有双喷嘴挡板电反馈两级电液伺服阀、射流管力反馈两级电液伺服阀、射流管电反馈两级电液伺服阀、偏导射流力反馈两级电液伺服阀和直动式电液伺服阀等。本书将对这些电液伺服阀的结构、工作原理、典型产品、数学模型、设计方法及静、动态性能仿真分析进行介绍。

另外，由于电液伺服阀集机械、电子、液压、传感和控制等多学科先进技术于一体，涉及电、磁、热、流体等多物理场，其准确的数学模型十分复杂，工程中一般只能采用线性化模型仿真分析。为使读者从繁琐的数学建模中解放出来，从而专注于物理系统本身的设计，本书基于Simulink物理建模给出了常用电液伺服阀的物理模型，并对其稳态和动态性能进行研究，由于不涉及数学推导即可完成电液伺服阀的仿真和分析，因此对工程应用人员来说，具有特别的意义。

本书共分六章：第1章介绍电液伺服阀的基础知识，包括其组成、分类和性能参数等；第2章主要介绍力矩马达和力马达等电液伺服阀常用电-机转换器，并给出了其数学模型、参数优化准则以及其物理模型；第3章分别从数学模型、静态性能、设计准则和物理建模及仿真等方面介绍滑阀、双喷嘴挡板阀、射流管阀和偏导射流阀等液压放大元件的相关知识；第4章介绍直动式电液伺服阀的结构、工作原理、数学模型、设计方法和物理模型及仿真分析；第5章介绍双喷嘴挡板（包括力反馈和电反馈）两级电液伺服阀的结构、工作原理、数学模型、设计方法和物理建模及仿真分析；第6章介绍射流管（包括力反馈和电反馈）两级电液伺服阀、偏导射流力反馈两级电液伺服阀的结构、工作原理、数学模型和物理模型及其仿真。

本书是作者对电液伺服阀方面的科研和教学的工作总结，其中第3章关于射流管阀模型的内容取自作者在南京航空航天大学朱玉川教授指导下完成的博士学位论文，其余内容为作者独立完成。本书的出版经费来源于国家自然科学基金（51605145）。该书的撰写参考了一些国内外同行的文献，在此表示感谢。

本书所有数学模型和物理模型的仿真均基于MATLAB R2016b平台完成，仿真文件可以联系作者获取（Email：liyaosong707@163.com）。

限于作者水平，书中难免有不妥和错误之处，恳请读者批评指正。

李跃松