液压系统是民用、军事等重大装备的传动装置，液压阀是功率分配与控制的核心元件，是《中国制造2025》“70%核心基础零部件实现自主保障”的目标之一，也是工业强基工程重点战略方向。传统液压阀通过复杂的液压回路与结构、机液反馈与控制元件等硬件决定性能，控制灵活性低，难以兼顾多功能、高动态、高精度、可维护性需求，严重制约主机装备智能化、网联化发展。在国家自然科学基金联合基金重点支持项目、国家重点研发计划、工信部战略基础产品、浙江省“尖兵计划”等重大科研项目支持下，浙江大学联合江苏恒立液压科技有限公司突破“机械-液压-电子-控制-信息”深度融合的感知、驱控与决策技术，开发芯片代码调控、具备丰富控制和信息交互功能的数字式电液控制阀，取得了如下创新成果：

(1) 多信息自推测间接感知。创新开发“驱动电流-内置模型”逆解算的阀芯位移与负载自感知技术，提出多源信息融合的阀口流量软测量方法，构建数字式电液控制阀全状态智能感知系统，解决内外特性测不准、测不到的难题。无传感器时位移/负载软测量误差小于5%，流量软测量误差小于2%。

(2) 单阀级可编程高精度驱控。创新开发串联死区解耦的数字独立式先导驱动、信号可编程调理的阀上集成式数字控制器，提出温漂/先导驱动特性在线补偿算法，开发“调控软件-集成控制器-先导驱动”一体的单阀级智能驱控系统，解决控制精度一致性低的难题。6通径阀流量滞环0.147%，温漂0.36%。

图2 数字式电液控制多路阀在挖掘机的应用效果

(3) 系统级多功能自适应决策。提出双主阀芯并联的负载口独立多功能控制构型，研制配套智能遥控与多通讯接口的系统控制器及调控软件，建立单阀芯流量/压力/位移与多阀芯再生/回收等多功能切换的智能决策机制，解决了多变工况适应性差的难题。整机燃油消耗降低12.5-14.4%、定位精度提高75%以上、压力振荡降低47.6-67.6%。

图3 数字式电液控制多路阀在旋挖钻机的应用效果

数字式可编程多功能电液控制阀关键技术研制集成电子传感、数字闭环、总线通讯与智能决策的数字式电液比例伺服阀和数字式电液控制多路阀两大类产品，并开发阀上集成式总线数字控制器、多通讯接口的系统高性能控制器及其调控软件。相比传统液压阀，数字式可编程多功能电液控制阀的主机装备燃油消耗降低、作业效率增加、控制精度提高。与国外同类产品对比，数字式可编程多功能电液控制阀的控制精度（滞环、温漂）、响应速度等关键指标更优。

图4 数字式电液控制多路阀在混凝土泵车的应用

数字式可编程多功能电液控制阀关键技术及应用授权国内发明专利16件，PCT国际专利3件、实用新型2件，登记软件著作权2项，形成了“元件-电控-系统”的数字式电液控制阀自主知识产权体系。发表SCI论文30篇，EI论文3 篇。此外，以权威标准制定行业技术规范，围绕液压阀控制、测量相关技术，参与修/制订5项国家标准。以高质量产品引领行业技术发展，获“科创中国”先导技术（获奖产品：《高动态数字先导独立控制多路阀》）、中国专利优秀奖、中国国际工程机械创新产品金奖，以及工业领域最高奖项—“中国工业大奖”，大力推动数字液压行业发展。

图5 数字式电液控制多路阀在高空作业车的应用

研制的数字式电液控制阀产品应用具有显著的示范性、典型性与适用性。面向经济主战场，批量应用至量大面广的挖掘机、旋挖钻机、混凝土泵车、高空作业车等工程机械，以软件定义性能为工程机械智能化赋能，解决多变工况、差异机型下能效低、操控差、调试费时费力的难，促进行业向“双碳”目标发展，并助力减员增效、降低施工劳动强度、提高作业安全性；面向国家重大需求，应用至船舶汽轮机等特种重点装备，以灵活调控与全周期状态监测实现装备高精度控制与智能化升级，满足极端苛刻工况高可靠与强鲁棒性需求，打破国外封锁。此外，项目还培养了一支涵盖数字式电液控制阀设计、制造、算法、测试等完整技术体系的创新研发团队，连续入选“十二五/十三五”机械工业优秀创新团队，经济、社会和生态效益显著。