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目前，对于数字液压的定义国内外比较主流的观点有如下几种。坦佩雷理工大学(Tampere University of Technology)的Matti Linjiama多年致力于数字液压元件的研究，他认为“Digital fluid power means hydraulic and pneumatic systems having discrete valued component(s)actively controlling system output”。国内学者从上世纪80年代开始研究数字液压元件和系统，一些研究人员认为，数字液压技术是将液压终端执行元件直接数字化，通过接受数字控制器发出的脉冲信号和计算机发出的脉冲信号，实现可靠工作的液压技术，将控制还回给电，而数字化的功率放大留给液压。从以上的主流观点可以将数字阀归结为狭义的数字阀(坦佩雷理工大学的观点)与广义的数字阀。据此，液压元件具有流量离散化(Fluid flow discretization)或控制信号离散化(Control signal discretization)特征的液压元件，称为数字液压元件(Digital hydraulic component)，具有数字液压元件特征的液压系统称为数字液压系统(Digital hydraulic system)。

1 数字液压阀研究现状与发展

如图1所示为现有数字阀产品及分类。从现有的液压阀元件来看，狭义的数字阀特指由数字信号控制的开关阀及由开关集成的阀岛元件。广义的数字阀则包含由数字信号或者数字先导控制的具有参数反馈和参数控制功能的液压阀。



图1 数字液压阀分类Fig.1 Digital hydraulic valves

从数字液压阀的发展历程可以将数字阀的研究分为两个方向：增量式数字阀与高速开关式数字阀。增量式数字阀将步进电机与液压阀相结合，脉冲信号通过驱动器使步进电机动作，步进电机输出与脉冲数成正比的步距角，再转换成液压阀阀芯的位移。上世纪末是增量式数字阀发展的黄金时期，以日本东京计器公司生产的数字调速阀为代表，国内外很多科研机构与工业界都相继推出了增量式数字阀产品。然而，受制于步进电机低频、失步的局限性，增量式数字阀并非目前研究的热点。

高速开关式数字阀一直在全开或者全闭的工作状态下，因此压力损失较小、能耗低、对油液污染不敏感。相对于传统伺服比例阀，高速开关阀能直接将ON/OFF数字信号转化成流量信号，使得数字信号直接与液压系统结合。近些年来，高速开关式数字阀一直是行业研究热点，主要集中在电-机械执行器、高速开关阀阀体结构优化及创新、高速开关阀并联阀岛以及高速开关阀新应用等方面。

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