针对某8×2重型货车,建立了阀控缸的二自由度多轴车辆转向动力学模型。使用门限阈值控制及基于RBF神经网络的PID在线整定控制方法,以操纵稳定性和轮胎磨损最优为控制目标,在MATLAB/Simulink中进行仿真,得到了20km/h和50km/h时横摆角速度、质心侧偏角、侧向加速度在第一轴转角阶跃输入下的时域响应,并进行了bode图的频域分析。同时对比了开环控制、PID控制、RBF神经网络整定PID控制下,第三轴转角在行驶及原地转向时的阶跃时域响应。仿真结果表明,车辆具有较好的操纵稳定性和轮胎抗磨性。

以故障树分析为基础,综合考虑最小割集的搜索成本、故障概率及影响程度等因素研究了液压系统的故障定位问题。针对系统特点确定了最小割集的数量和属性,利用权的最小平方法建立了加权规范化故障定位搜索决策矩阵,利用相对贴近度法对最小割集进行综合排序求出了搜索序列。针对充液阀故障引起压装机主缸不能工进这一工程问题,采用算法给出的搜索序列较好地实现了快速、准确的故障定位,验证了该算法的有效性。

针对机械系统优化中因设计变量耦合关联导致的优化结果可靠性问题,提出了基于加权满意度的耦合关联机械系统多目标协同优化方法。建立机械系统设计变量耦合关联模型,采用最大-最小满意度函数法,并考虑各子目标的相对权重,建立基于权重加权和的多目标协同优化评价函数,将多目标优化问题转变为单目标优化问题。以掩护式液压支架四连杆机构-结构多目标协同优化为对象的应用表明,提出的方法简化了耦合关联机械系统多目标优化求解的复杂度,而且提高了优化结果的可靠性。

手部康复装置是用于手部功能恢复治疗的装置,刚性装置柔性不足、贴合性差,容易造成二次伤害;软体装置驱动力小,且复杂软体装置不易制作。为克服刚性装置与软体装置的缺点,提出了一种结合软体关节与刚性指节的可穿戴手部康复装置。分析人手的生物结构,设计软体关节结构并分析其弯曲特性,基于刚软结合设计气动手指执行器,并进行有限元应力与变形分析;完成软体硅胶关节模具和手部康复装置的制作;搭建气动手指执行器测试实验平台,测试刚软结合手指执行器的弯曲特性和指尖力,并进行手部康复装置对不同形状物体的抓取实验。结果表明所设计的刚软结合可穿戴手部康复装置可实现手部抓握等运动功能的康复训练。

建立了采用二次调节静液传动技术的车辆串联混合传动系统的数学模型 ,分析了以恒扭矩制动和恒功率制动回收车辆惯性能的特点 ,以满载的天津三峰牌TJ6481A型车辆作为对象进行了恒扭矩、恒功率制动的仿真研究 ,并在模拟实验台上进行了模拟实验。从车辆的制动可靠性和乘坐舒适性两方面对这两种制动方法的可应用性进行了分析。

为了改善车辆行驶的平顺性和操纵稳定性,设计了一种基于电动静液压作动器(EHA)的车辆半主动悬架结构。进行了EHA作动器的性能试验分析,建立了EHA半主动悬架的键合图模型,计算了EHA半主动悬架系统的临界时滞,分析了时滞对EHA半主动悬架幅频特性和减振性能的影响,设计了Smith预估时滞补偿控制器,进行了EHA模糊控制半主动悬架的时滞补偿仿真分析。结果表明,EHA半主动悬架具有较好的阻尼可控性;然而随着时滞的增大,悬架系统会出现"轮跳"现象;在Smith时滞预估补偿控制下,EHA半主动悬架的簧载质量加速度减小约30%,轮胎动载荷减小约20%。

针对车用液力变矩器复杂动态过程中工作相位随时发生转换,不能及时判断相应流场结构的改变,难以对瞬时流场特性进行准确仿真的问题,基于传统变矩器CFD流道模型和导轮空转无叶片模型,建立了液力变矩器混合流道CFD仿真模型。该仿真模型可以自动识别变矩器变矩、偶合和功率反传等工作相位及其相位转换过程,并根据导轮是否空转自动选择相应流道模型。对某变矩器进行了一系列稳态通用特性和动态特性的仿真与试验研究,对比结果表明,液力变矩器混合流道CFD仿真方法对变矩器稳态和动态特性仿真精度较高,有效解决了变矩器复杂动态过程难以快速实时仿真的问题,具有一定的工程实际意义。

针对齿轮流量计动态特性影响电液伺服控制系统的动态响应测试精度的问题 ,从原理上分析了VC圆柱齿轮流量计的动力学特性、脉冲计数方式对流量计动态特性和精度的影响 ,提出了采用平均值法和抛物线法数据重构来提高流量计的动态特性和精度的方法 ,试验证明在满足精度要求的情况下 ,齿轮流量计的动态特性在数据重构的作用下可以达到 60Hz以上 。

在分析了机械-液压功率匹配系统原理的基础上，根据液压系统驱动力-速度曲线及参数，提出了适用于TLC900型运梁车液压驱动系统与发动机功率匹配的电液比例功率匹配系统，并给出了控制规律及程序流程图。试验与现场实践证明，该功率匹配系统满足运梁车驱动性能的要求，可提高运梁车的驱动性能，对其他大型行走工程机械也具有参考和借鉴作用。

基于增广误差稳定性理论，为机载变压力液压泵源系统设计了模型参考自适应系统控制器，减小了控制系统中因模型软参量取值不准确且难以在线检测而对系统静态性能、动态性能造成的影响，使系统能够适应软参量，包括液压油综合体积弹性模量、系统被控高压腔容积和泄漏系数的数值变化，输出压力能够稳定、较准确地跟踪给定的参考输入。系统的仿真和实验结果均证明了这一控制方法的有效性。