电液控制系统以其能量密度高、响应速度快、抗负载刚性大等优点，在航空航天领域如导弹、火箭等的模拟加载装置，冶金工业领域如纠偏机构、张力控制机构，军事领域如火炮控制机构，工程机械领域如推土机、压路机等都有着广泛的应用。电-机械转换器作为连接电信号和机械信号的桥梁，是电液控制阀的重要部件，在电液控制系统中发挥着不可或缺的作用，随着技术的发展，愈趋复杂的应用场合对电-机械转换器提出了新的要求，因此研究在特种应用背景下的新型电-机械转换器有着重要的意义。 论文在综合大量国内外文献的基础上，提出一种新型的比例-高速复合式电-机械转换器的结构方案，该方案将比例控制和高速开关控制两种不同的控制方式复合在一起，实现了线性运动和高速运动的复合输出；相对于原有分立执行的两个电-机械转换器而言，这种新型结构提高了空间和材料的利用率，并在一定程度上提高了系统的可靠性。通过对电磁场的理论分析，建立了比例-高速复合式电-机械转换器的数学模型，分析了电-机械转换器的磁路特点，对其磁路进行了理论计算。在考虑了导磁材料的非线性导磁特性和漏磁等因素的基础上，利用有限元软件进行仿真分析，探讨了该电-机械转换器的静态特性及其结构参数对其瞬态特性的影响，确定了各个结构参数间的匹配关系，并在后续的实验中给以验证。仿真与实验结果表明该电-机械转换器的比例端线性工作范围为3mm，最大驱动力为60N；高速端行程为4mm，衔铁运动时间为45ms。 有关各章内容分述如下： 第一章，在综合国内外文献的基础上，介绍了电液伺服阀的发展历史，从而引出了电-机械转换器的发展历史和研究现状。从新结构和新材料两个角度论述了国内外电-机械转换器的研究动态，总结出电-机械转换器的若干发展趋势。 第二章，介绍了传统的比例电磁铁和高速电磁铁的结构特点，介绍了典型电磁铁的性能特点。利用计算机有限元软件进行仿真，确定了影响两类电磁铁的主要结构因素，并在理论上进行了分析比较，深入探讨了其对复合电磁铁性能特性的影响规律。在此基础上，提出了新型的比例-高速双向复合电磁铁。并补充说明了一些相关部件的选择。 第三章，从理论上建立了复合电磁铁的数学模型，分析了电磁铁的磁路特点，对具体磁路进行了计算。基于有限元工具，在考虑导磁材料的非线性导磁特性和漏磁等因素的基础上，建立了静态模型，探讨了电气及结构参数对其瞬