针对具有状态不可测的单出杆液压缸位置伺服系统,提出一种基于扩张状态观测器和鲁棒控制器的输出反馈控制算法。所构造的扩张状态观测器在观测系统状态的同时,对系统的匹配未知干扰进行估计,并在设计的控制器中进行主动干扰补偿,提高系统控制性能。理论分析表明,本文所提出的液压位置伺服系统输出反馈控制器能够保证闭环系统的所有信号有界,以及保证预定的瞬态和稳态跟踪性能,当系统不存在未知干扰时可使系统获得渐近跟踪性能。由仿真结果可见,系统跟踪误差最大约为0.03mm,相对跟踪误差约为0.02%,证明了所提算法的有效性。

针对传统悬架的刚度和阻尼不能随汽车行驶状况变化而调节的弊端,将航空领域先进的电动静液压作动器(electro-hydrostatic actuator,EHA)技术应用于汽车悬架控制,设计了基于EHA的电动静液压新型主动悬架结构。与传统采用各类阀件的液压伺服车辆主动悬架相比,EHA主动悬架结构简单、可靠性高。利用AMEsim建立了二自由度EHA主动悬架模型,该模型主要由簧载质量、非簧载质量、路面输入、弹簧和EHA作动器构成。同时,利用Matlab/Simulink软件设计了EHA主动悬架地棚控制器和线性二次型(LQG)最优控制器。将AMEsim模型导入Matlab/Simulink中,开展了EHA主动悬架的地棚控制和LQG控制联合仿真研究。仿真结果表明,相比地棚控制,LQG控制效果较好,车身加速度降低26.2%,悬架动挠度降低19.8%,轮胎动载荷降低18.4%,很大程度上改善了汽车的平顺性和操纵稳定性。

针对目前电液伺服主动悬架所存在的稳定性差、结构复杂及成本高等缺点,将先进的电动静液压EHA(electro-hydrostatic actuator)技术应用于汽车主动悬架设计中,设计了EHA自供能量式汽车主动悬架。根据该主动悬架的工作原理与结构特点,建立了EHA主动悬架系统的键合图模型;利用Matlab/Simulink软件,在随机路面谱输入下,对该悬架系统进行了天棚控制、地棚控制仿真策略的对比研究。在理论分析的基础上,进行了EHA自供能量式主动悬架样机的选型、设计与试制,并研制了试验台架系统。试验结果表明天棚控制EHA主动悬架作用下,车身加速度下降13.28%,悬架动挠度下降10.50%,验证了所设计主动悬架系统的可行性与控制效果。

基于三维瞬态可压缩雷诺时均N-S方程及κ-ε两方程湍流模型,对8节编组长度的某高速动车组以400km/h高速通过70m2单线隧道所产生的压力变化进行数值模拟研究。研究结果表明:列车以300km/h通过单线隧道时,隧道壁面压力的正峰值、负峰值和变化幅值的最大值均出现在隧道中部,单线隧道的三维效应并不明显;车体表面的正峰值和压力变化幅值的最大值均出现在鼻尖处,列车中部测点压力区别不大;列车提速到400km/h时,列车和隧道表面最大峰值压力可分别达到10.733kPa和4.675kPa。该研究结果可为分析隧道空气动力对车体、隧道衬砌及隧道内附属设施的影响提供参考。

超高强度硼钢越来越多地应用于高档轿车车体,但热冲压成形高温下硼钢与模具钢之间的润滑仍困扰着工程师。针对高强钢板的热冲压成形工艺中因大的摩擦力而导致高强板与模具磨损严重的问题,以氮化硼粉末为固体润滑剂,在不同粉末层厚度、载荷及转速下对高强钢B1500HS进行了一系列800℃高温销盘摩擦实验,并结合摩擦系数、润滑膜表面微观形貌及磨损情况对摩擦界面的粉末润滑机理进行研究。结果表明：粉末润滑工况相对于干摩擦工况接触界面的摩擦系数更小,多层粉末润滑剂喷涂工况下的摩擦系数略低于单层粉末润滑剂喷涂工况且波动性更大,摩擦系数随载荷和转速的增加而逐渐增大;低载和低速对形成可抑制金属表面氧化的边界润滑层具有良好作用,但随载荷和速度的增大,润滑层在对磨过程中被破坏挤出摩擦界面或继续堆积挤压成膜实现润滑,如...

针对传统的引线室内烘干无法持续提供丝线,烘干效率低的缺点,设计一种新型的高效湿线烘干机。该烘干机由行星轮系、涡轮蜗杆传动机构与皮带传动机构组成,实现了湿线输入、烘干及输出的连续性。以圆柱绕流理论为指导确定烘干机绕线组间距比为1,采用CFD技术建立绕线组等效模型,通过仿真计算获得绕线组顶部和底部所留间隙及进口风速变化时穿过绕线组内部的烘烤气流质量流量及进出口压差数据,探究不同风速下间隙变化对流过绕线组内部的质量流量的影响,并确定最佳上下间隙为10mm。实验不同风速下烘干一箱湿线所需的时间,结合压差数据变化规律确定出线速度为0.046m/s,烘烤风速为2m/s。试运行证明,该设计相对于传统的密集型房式烘烤可节省烘烤时间38%。

针对目前在液力变矩器端盖扭转疲劳强度测试方法方面,采用电机加载存在响应特性差等不足,且没有关注应力分布的影响等问题,以液力变矩器端盖为研究对象,利用力学测试系统（mechanical testing simulation,MTS）液压传动伺服系统设计并组建具有高动态响应特性的液力变矩器端盖扭转疲劳强度测试系统。通过受力分析在液力变矩器端盖合理选取并布置了应变测点,以斜坡信号和正弦信号2种加载方式来模拟稳态加减速载荷和交变载荷,分别改变加载速度和幅值进行了多工况测试,并对测试结果进行了分析。结果表明：各测点应力均与加载幅值成正比,但由于正弦加载比斜坡加载快得多,因此相同扭矩的正弦和斜坡加载时,正弦加载引起的各点应力均偏大;采用斜坡加载时,加载速度对各测点应力大小影响不大,但采用正弦加载时,加载频率对各测点应力大小影响较大,基...

针对机器人在配置评价与选型中存在的需求主观性与离散性问题,提出了模糊需求聚类与语言有序加权平均(linguistic ordered weighted averaging,LOWA)算子的耦合方法。利用模糊聚类分析确定需求间的亲疏关系,通过模糊需求标准化实现对需求特征的定量分析;基于LOWA算子将相对语言变量向绝对语言变量转化,采用综合指数评价法确定满足要求的机器人配置方案,为机器人的配置选型提供了新思路。以液压四足机器人选型为例,在多需求非结构化环境下,该算法为机器人腿部关节配置选择提供了更科学可靠的遴选方法。

为了解回撤吊车行走液压系统的输出特性，利用AMESim对回撤吊车满载情况下行走液压传动系统进行建模和仿真分析，得到其行走液压系统中液压泵、换向阀和液压马达的输出特性和参数。仿真结果显示，液压泵出口流量在开始时有一定脉动，但0.5s后流量趋于稳定，压力稳定在20MPa;液压马达的工作压力稳定在18.5MPa，其中液压阀处压力损失最大。该液压系统能够提供16.17kN·m的稳定转矩，输出参数能够快速到达稳定值。研究结果表明，行走液压系统能够很好地保证回撤吊车牵引80t重的重型设备，响应速度较快，动力足、工作性能稳定。

为了改善大流量液控单向阀在反向开启时的冲击特性减小振动和减少卸载时间选取了3种不同锥角的小阀芯以冲击压力30 MPa、流量1 000L/min作为基本参数通过冲击实验系统对不同小阀芯的动态特性进行了研究进而得出最优结构。结果表明：冲击卸载时锥角为60°的小阀芯的压力振动显著减小为28.45MPa;卸载时间明显降低为0.59s;流量上升梯度为1.068×106 L/min2较锥角为30°的小阀芯提高了1倍说明其开启更加迅速动态性能更优越;小阀芯锥角的增大可以有效减少液控单向阀在卸载过程中的压力振动增加其通流能力提高响应速度增强冲击性能。