针对国家标准GB/T 25993—2010《透水路面砖与透水路面板》给出透水砖透水系数测试存在的问题,分析并提出了一种新的计算方法,基于该算法和机械制造原理设计出新的测试装置。在实验过程中,记录时间和透水圆筒水位高度的变化可实现透水系数的测定。利用MATLAB软件进行实验仿真模拟和计算处理,通过与已有装置的数据对比,改进装置具有精确度高、用水量少、测试样品规格多、实验周期短等优点,并且该装置操作简单,数据测量方便,易于实际应用。

建立了液体粘性调速离合器电液比例控制系统的数学模型 ,并在此基础上引入PID调节器对系统进行调速性能改进。应用MATLAB仿真工具对系统数学模型进行数字仿真 ,结果表明系统所建数学模型合理正确 ,将常规控制系统与带PID调节器的控制系统响应曲线进行了比较 ,指出当系统采用PID调节器时 ,系统响应快、超调量小 (可以消除 ) ,系统能获得更加满意的响应特性 ,为液体粘性调速离合器合理推广应用提供了更加详实的理论依据。

精确控制地毯织造工艺，关键是建立可靠的簇绒针系统。首先设计了簇绒针系统的机械结构，利用矢量环方程法和MATLAB仿真软件，计算得到簇绒针的运动学特性。结果发现，簇绒针的速度、加速度过大，影响织造工艺和构件使用寿命。然后，以簇绒针的速度、加速度为优化目标，利用ADAMS软件进行多目标优化设计。通过对比优化前后数据可知，簇绒针的最大加速度减小了34．4％，最大速度减小了30．9％，最终确定了簇绒针传动机构铰点位置的最优设计值，为提花地毯织机的后续设计应用提供参考。

针对船体密封舱、箱柜等狭窄空间普遍存在的机器人难以工作问题,提出了一种新型6-DOF（degrees of freedom）机器人。首先分析了该机器人的机械结构,基于D-H坐标理论建立了机器人D-H坐标表格以及机器人正、逆运动学方程,其次应用MATLAB对机器人的运动学进行了仿真,结果表明所得的机器人正、逆运动学方程完全正确;最后设计了虚拟样机,利用RobotStudio仿真分析了机器人箱体焊接的优点;为进一步验证设计的机器人运动性能,与通用6-DOF机器人做了对比分析。研究结果表明新型机器人运动的可行性,为设计适应箱柜等狭窄空间的工业机器人提供了理论依据。

为了解UR5机器人实时轨迹变化情况,根据Denavit-Hartenberg参数法在MATLA BRobotics Toolbox中利用Link函数建立了UR机器人的三维数学模型,对UR5机器人进行了正、逆运动学求解与理论分析,推导出各个关节角之间的变化关系;利用三次多项式插值法对任意PTP(点到点)之间的空间轨迹规划进行理论分析,并结合MATLABRobotics工具箱对UR5机器人数学模型进行了空间轨迹规划和仿真,得到了连续变化的轨迹曲线。仿真结果验证了机器人运动学模型的正确性和合理性,为UR系列机器人的进一步研究和应用提供了理论依据。

喷涂机器人的运动学分析是动力学控制和轨迹规划的理论基础,为提高运动学求解效率,以ABB IRB4400喷涂机器人为研究对象,在Robotics Toolbox中对其建立了D-H模型,进行了正运动学分析。并针对机器人一般逆运动学求解方法复杂低效的问题,研究了BP神经网络智能算法在该型机器人逆运动学求解中的应用。运用正运动学分析结果,在Matlab中利用蒙特卡洛法编程实现了机器人的工作空间仿真,利用神经网络算法求解得到的逆解进行了轨迹规划仿真,得到了机器人工作空间仿真图,连续光滑的关节角、角速度和角加速度曲线图。从而验证了机器人建模的正确性、正运动学分析的合理性和逆运动学算法的有效性,为实际编程作业效率的提高提供了参考。

分析了拖拉机液压悬挂装置的组成及工作原理建立了系统的数学模型;并应用MATLAB软件对系统进行了稳定性分析和仿真.结果表明：建模仿真技术是研究机组系统整体的最佳设计（匹配）、最佳使用、提高机组效益的有效途径.

基于对AM-50掘进机悬臂摆动液压控制系统的分析，提出了电液比例改进方案，对改进后的悬臂摆动液压控制系统建立了数学模型，利用Matlab软件对该系统进行了开环控制与PID控制仿真分析。仿真结果表明，该系统具有良好的控制特性。

溢流阀是液压传动系统中一个极为重要的压力控制组件。设计一种电反馈2D数字溢流阀，该阀采用单一的213调压螺旋机构，以阀芯的旋转和直线运动实现导阀和主阀的功能。并通过压力传感器直接检测系统调定压力，进行压力闭环控制来改善2D数字溢流阀的性能，实现对压力的远距离监控和自动调节。

根据电液比例变量泵控马达系统的数学模型对其控躺系统进行了设计，应用了PID控制，使系统得到了令人满意的控制性能；还使用了MATLAB软件来辅助控制系统研究，使控制系统的设计难度大为降低；较详细地介绍了PID控制的设计和仿真方法，具有一定的参考价值。