为进一步扩大磁流变阀的工业应用,提出并设计了一种径向流磁流变阀控缸系统,主要由径向流磁流变阀、单出杆液压缸及蓄能器3部分构成。阐述了径向流磁流变阀控缸系统的工作原理,推导了阻尼力数学模型。对径向流阀控缸系统进行了动力性能建模仿真,并搭建了动力性能测试实验台,分别对常规型与改进型径向流磁流变阀控缸系统在不同电流、不同频率及不同振幅下的动力性能进行了实验,实验结果表明,以径向流磁流变阀作为旁通控制元件的磁流变阀控缸系统能够产生较大的输出阻尼力,阻尼力最大可达5.8 k N;另外,阻尼力随电流变化顺逆可调,且可调范围广;同时,输出阻尼力受活塞杆运动速度影响很小,阀控缸系统能在各种工况输出稳定阻尼力。对比分析2个磁流变阀控缸系统可知,更换不同的磁流变阀可得到不同的动力性能。

为了保证电-气比例阀具有良好的线性度和提高高速开关阀的响应速度，提出对高速开关阀采用高压驱动与低压双脉宽调制（PWM）相结合的双压控制模式，即通过高压（24V）缩短阀的开启时间，低压PWM（6V）按照PID方法控制脉宽，用于降低阀体功耗和缩短关断时间。设计了以ATmega8L单片机为控制核心的电-气比例阀。并进行了试验。测试结果表明，高压驱动与低压PWM的控制模式使得高速开关阀的开启时间缩短为0．8ms，关闭时间为0．3ms，调压阀的总功耗仅为2．18W，明显低于国外同类产品。

针对现有电液比例流量控制技术的不足，首次提出一种新的控制原理，仅用一比例节流阀即可闭环精确控制流量，简化了阀的结构，该原理还可使阀具有压力流量复合控制，故障诊断和容错控制等智能功能，研究结果表明新原理阀的动静态性能亦非常优良。

针对轮式拖拉机的液压转向系统,提出了由中央控制器、脉宽调制放大器、比例阀控缸、转向执行机构构成的电液转向系统的数学模型,该模型是在假定液体不可压缩、滑阀无摩擦、零开口的基础上线性化的,线性化模型采用MATLAB Simulink进行仿真,并通过野外实车运行验证.结果表明,对系统死区、饱和、时间延迟进行补偿的三阶线性化模型,在转向角为[-10°,+10°]的范围内电液转向系统的动态特性是比较理想的.

变排量非对称轴向柱塞泵(Variable-displacement asymmetric axial piston pump,VDAAPP)直接控制单活塞杆缸闭式系统具有结构紧凑、能效高的优势。在定排量三配流窗口轴向柱塞泵的基础上,提出基于斜盘摆角位置反馈的PD变排量控制策略。建立VDAAPP的数学模型,运用近似线性化及降阶的方法分析影响VDAAPP频响的因素,并对斜盘变量阻力矩进行研究。在AMESim中建立VDAAPP电液仿真模型,通过对斜盘受力特性的仿真分析,验证了阻力矩计算的正确性。搭建VDAAPP试验平台,对系统的动态性能进行测试。试验和仿真结果表明,当非对称轴向柱塞泵一个配流窗口吸油、两个配流窗口排油时,非对称轴向柱塞泵斜盘存在较大的单向阻力矩,此单向力矩会降低斜盘摆角减小过程中的动态响应;当采用PD控制、比例系数kp=3时,VDAAPP可实现零超调的变排量控制,且具有较高的响应速度,验证了所提控制...

现有的定量泵无法满足单泵输出多级流量，传统液压系统为了解决需求不同级流量问题，会采用变量泵以及利用阀类和辅助元件的控制来满足工况要求。多输出径向柱塞泵利用其结构特殊性，可实现输出流量多样性。根据力平衡原理和曲柄滑块机构原理，对多输出径向柱塞泵运动学进行分析，通过分析该泵不同工作方式下的流量脉动，确定了流量脉动最小的工作方式。理论分析表明，非相邻两列柱塞联合输出时的流量脉动曲线和相邻两列柱塞的输出流量脉动曲线相似，且不同工作方式下的曲线周期规律均和单列柱塞曲线周期规律有关，当泵输出最大流量工作时，油流的脉动幅度和脉动周期远小于单个输出。利用该泵样机，进行了泵的原理实验，实验结果表明，随着泵出口压力升高，测得泵实际流量不断减少，但是，由于加工条件有限，部分零件的...

通过改变缸体结构、柱塞数、端盖油路、配流盘形状等,设计了双排油内外环并联配流结构的轴向柱塞泵,实现了单柱塞泵两路高压供油。针对单环柱塞数减少,腔内压力冲击增大,脉动变大等问题,对配流结构进行重新设计。在排油腰形槽和吸油腰形槽过渡区取消卸荷槽,利用加大配错角,在排油完毕未接通吸油时,腔内封闭体积增大,未排尽的高压油液压力降低;在吸油腰形槽和排油腰形槽过渡区,排油卸荷槽利用阶梯变化通流面积代替原连续变化的通流面积,削弱了卸荷槽几何形状要求。重新设计后的双排油配流结构,以45 mL轴向柱塞泵结构为参考,对配流结构进行了理论分析,建立了双排油轴向柱塞泵仿真模型。以单柱塞腔内压力冲击、输出流量进行分析研究,得外环压力冲击小,与传统配流结构相比较双排油输出口压力脉动变化率变小,并试制双排油轴向柱塞泵...

轴向柱塞泵内部子系统强耦合作用下柱塞泵呈明显的全局耦合特性,而柱塞泵传统局部动力学模型普遍存在恒压力、定转速等假设条件,缺乏对全局耦合特性的综合分析能力,为此在分析子系统间结构关系及耦合情况的基础上,提出一种基于数组的键合图建模方法,建立了斜盘式轴向柱塞泵键合图模型。进行了柱塞-滑靴子系统摩擦学-动力学耦合机理分析,并定义能量损耗因子,综合包含非线性因素的各子系统动力学方程参数,最终导出柱塞泵全局耦合动力学模型。对模型进行了仿真,仿真结果与实际情况吻合,验证了模型的有效性和正确性。

为解决斜盘式柱塞泵摩擦副的磨损问题，提出了一种新型轴向柱塞泵，用双端曲面齿轮代替了斜盘，用齿轮副代替了摩擦副。利用端曲面齿轮副传动原理建立了单柱塞、六柱塞双端曲面齿轮式柱塞泵的运动特性数学模型，得出了柱塞运动规律。通过ADAMS虚拟样机建立了柱塞泵运动特性仿真模型，验证了新型柱塞泵柱塞运动的可行性。利用LH-050型激光位移传感器对柱塞泵运动特性测试实验台进行了相关测试，通过实验测试结果和理论值对比发现：实验数据与理论计算值吻合较好，误差控制在5％以内，证明了柱塞泵运动特性理论模型的正确性。

针对轴向柱塞泵效率特性机理分析不够深入、全工况下机理模型精度差,提出一种基于力学正反问题的柱塞泵效率特性半经验参数化建模方法。首先考虑油液可压缩性导致的容积损失和倾覆力矩作用下形成的柱塞副库伦摩擦力,建立了流量、转矩损失机理模型;然后分析了系统参数非线性变化规律,在此基础上利用试验数据拟合机理模型中复合参数经验公式;最后导出柱塞泵效率特性半经验参数化模型。对比分析表明：复合参数经验公式显著提高了机理模型精度,流量、转矩损失半经验参数化模型平均相对误差分别为3%和1%。结果分析表明：复合参数以及对应损耗能量比重直观反映了柱塞泵效率特性,极限工况下柱塞泵效率下降以及容积效率和机械效率无法再次提升的根本原因在于油液有效体积弹性模量、库伦摩擦因数等系统参数的急剧变化。