为满足节能和集成应用的需要,介绍一种全数字驱动的集成液压执行单元的工作原理,提出一种基于蓄能器的流量平衡策略对单出杆液压缸的流量进行匹配,并采用变频定量液压泵作为动力源,以高速开关阀作为调节装置,以全数字方式对执行机构的位移和力等参数进行控制。建立全数字液压驱动单元的AMESIM仿真模型。仿真结果表明所设计的驱动单元的性能满足要求。

液压技术的一大优势是可实现单泵多执行器并联驱动,与微电子技术结合,实现机电一体化集成是新型元件和系统的发展方向,研究节能的元件和系统集成方法是这一技术不断完善、保持优势的重要研究课题。首先介绍了目前广泛应用的液压-机械控制多执行器系统原理,分析了他的不足。对由此发展的电液负载敏感控制技术做了分析,给出了流量匹配负载敏感多执行器控制原理的最新研究成果。介绍了应用进出油口独立控制的工程机械回路原理及元件组成,给出了液压泵直接控制的泵控差动缸回路原理、这一技术用于液压挖掘机整机的回路原理,最后指出能量回收技术和混合动力技术将是工程机械电液技术进一步的发展趋势。

为适应移动机械的智能化作业和高质量作业的发展要求,提出了一种新型的挖掘机臂架位置控制策略。根据目标位置和操作速度,设计了预期的工作轨迹。利用所提出的策略,使动臂可以沿设计轨迹移动到目标位置,并保证定位精度。建立了控制策略的试验样机,并进行了相应的试验。实验结果表明：本研究工作对提高挖掘机臂架自动化作业效率和精度具有普遍意义。

传统液压挖掘机回转系统是由单自由度的四边联动的多路阀控制,导致其可控性较差,能耗较大。针对这一问题,提出采用泵阀复合、压力流量匹配的进出口独立的回路原理,控制液压挖掘机回转系统,液压马达两腔的压力和流量可以根据不同的工况进行独立调节。建立液压挖掘机回转系统机械结构多体动力学与电液系统联合的数字样机,利用该样机对所提出系统的可行性进行验证,针对回转系统大惯性的特点,分别对启动阶段和制动阶段制定相应的控制策略,仿真结果表明系统运行平稳。在此基础上,进一步构建基于上述原理的试验系统,并与LUDV系统试验结果进行对比,试验结果表明采用泵阀复合进出口独立控制方法能耗降低25.5%～35.6%,阀口压力损失减小50%,显著抑制上车摆动现象。

转鼓式无链供弹系统大转动惯量的弹鼓在极短间歇周期内需要快速频繁起停，推弹马达存在速度为零的堵转工作特点，需要动力源瞬间提供大功率输出和具有保压功能。提出了采用蓄能装置的多路复合并联液压节能动力驱动方案。同时基于系统一个工作循环的瞬时油量变化，研究了泵容量、蓄能器及系统压力等参数的匹配方法并进行了相应的试验验证。结果表明，该液压系统响应快，易于控制，适应供弹系统的工作特点和要求，并且节能效果显著，较好地解决了高速供弹瞬间大功率输出要求与系统分配的小功率电源之间的矛盾，为火炮供弹动力源的设计提供了新的思路。

国产小型装载机普遍采用负荷传感转向方式，该系统定量泵输出流量不能根据负载需求进行调节，会产生与流量有关的能量损失。针对此问题，提出用伺服电机独立驱动定量泵的流量匹配转向控制方法。在SimulationX中建立了装载机整机联合仿真模型，对采用负荷传感转向系统的装载机进行了仿真研究；构建了装载机的试验测试系统，对比仿真与试验结果，验证了仿真模型的准确性。进一步将流量匹配转向系统应运于此仿真模型，维持与现有系统相同转向特性的条件下，该系统在各转向工况下降低泵输出能耗约35％。

针对目前石油、冶金、电力等行业中常用的隔膜泵存在流量脉动大，无法满足复杂环境下作业要求等问题，以三缸单作用隔膜泵为研究对象，设计一种新型的液压动力端。该液压动力端主要由液压缸系统和变量泵系统组成。液压缸系统推动隔膜泵动力端按特定的规律运动，有效解决了料浆吸人和排出过程中流量脉动的问题。变量泵系统采用电液比例流量控制泵，其供油流量与液压缸系统所需流量相同，供油压力由负载压力决定。并从电液比例换向阀的节流特性分析出发，给出了全局流量匹配与协调的原理与方法，同时给出了实现方案。研究表明：这种新型液压动力端具有流量脉动小、结构简单、节能、一次性制造成本低、占地面积小、力一惯性比大等优点。

液压技术的一大优势是可实现单泵多执行器并联驱动．与微电子技术结合．实现机电一体化集成是新型元件和系统的发展方向，研究节能的元件和系统集成方法是这一技术不断完善、保持优势的重要研究课题。首先介绍了目前广泛应用的液压一机械控制多执行器系统原理．分析了他的不足。对由此发展的电液负载敏感控制技术做了分析，给出了流量匹配负载敏感多执行器控制原理的最新研究成果。介绍了应用进出油口独立控制的工程机械回路原理及元件组成，给出了液压泵直接控制的泵控差动缸回路原理、这一技术用于液压挖掘机整机的回路原理，最后指出能量回收技术和混合动力技术将是工程机械电液技术进一步的发展趋势。

为满足节能和集成应用的需要，介绍一种全数字驱动的集成液压执行单元的工作原理，提出一种基于蓄能器的流量平衡策略对单出杆液压缸的流量进行匹配，并采用变频定量液压泵作为动力源，以高速开关阀作为调节装置，以全数字方式对执行机构的位移和力等参数进行控制。建立全数字液压驱动单元的AMESIM仿真模型。仿真结果表明所设计的驱动单元的性能满足要求。