通过对对称阀控非对称缸和非对称阀控非对称缸电液伺服系统的压力特性、输出特性的对比分析,揭示了阀控非对称缸系统静态特性的基本特征,指出为研制高性能的非对称缸电液伺服系统采用非对称阀控非对称缸是最佳液压控制方案.进而探讨了系统的最佳负载匹配关系,给出系统设计准则,为正确设计阀控非对称缸伺服系统并进一步研究该类系统的控制方法,改善系统性能奠定了理论基础.

基于误差方程多项式代数法的自适应控制设计理论，其基本思想是使自适应控制误差随时间的推移而趋向于零，它是确保所构成的自适应控制系统在李雅普诺夫意义下是稳定的。以对称阀控非对称缸液压伺服系统为研究对象，给出了适合应用于该系统的自适应控制算法，使系统的输出渐进一致地收敛于参考模型的理想输出，解决了对称滑阀控非对称液压缸系统存在的动态性能不对称，系统精度低，稳定性差，频宽窄和滞后大等问题。

针对阀控非对称缸系统,分别推导了液压缸正反向运动时的状态方程,并最终统一成一个非线性模型.通过仿真和试验,验证了模型的准确性.在此基础上,采用非线性控制理论中的输入/输出精确线性化方法,通过非线性状态反馈变换获得了全局线性化模型,并对系统零动态稳定性进行了分析.该研究对采用线性控制理论实现液压伺服系统的高精度位置跟踪控制有一定的帮助.

弹性负载下的阀控非对称缸是典型的非线性、时变系统,针对传统PD型迭代学习控制容易造成系统抖动这一问题,设计一种带遗忘因子的预测迭代学习控制器.建立阀控非对称缸系统的模型,比较分析其工作特性.介绍迭代学习控制基本原理,并分析常规PD型算法存在的问题.为克服迭代学习控制算法在阀控非对称缸控制中的抖动问题,设计具有遗忘因子的迭代学习算法,并通过仿真分析不同遗忘因子取值对控制效果的影响.为补偿遗忘因子造成的迭代性能降低问题,加入预测给定环节.仿真与试验研究均表明,这种带遗忘因子的预测迭代学习控制算法能够很好应用于阀控非对称缸系统,它有效克服系统抖动问题,并且具有很好的迭代精度.

倾翻是汽车起重机最为严重的安全事故之一,为防止汽车起重机倾翻事故的发生,建立合理有效的防倾翻安全检测方法具有重要意义。针对传统力矩限制器未考虑随汽车起重机工作方位（转台回转角度）变化汽车起重机本身抗倾翻力矩能力不同的问题,通过力矩分析分别建立起变幅油缸最大允许油压Fmax与相应的起重臂长度L、变幅角度β、转台回转角度α的关系模型Fmax=fmax（α,β,L）,并建立起汽车起重机最大允许吊重Gmax和L、β、α的关系模型Gmax=gmax（α,β,L）;基于Fmax=fmax（α,β,L）和Gmax=gmax（α,β,L）两模型分别给出相应的防倾翻安全检测方法;针对起重机几种不同典型工况,以Gmax模型为例进行仿真分析,通过安装相应传感器并以所建防倾翻理论模型为基础构建防倾翻监控器,试验验证结果表明,最大允许吊重理论值与试验检测值基本一致,两者间决定系数R2=0.93。

针对直线共轭内啮合泵齿廓设计，建立通用齿廓法线反转法求解共轭齿廓点数学模型，给出由啮合线求滑动率、啮合角、压力角的方法，揭示距离参数，对传动性能的影响规律；形成以齿厚系数k为参数的整体齿廓构成方法，提出重叠干涉的判定条件及齿根、齿项干涉的解决方案。建立流量脉动及困油特性模型，通过对直线共轭内啮合泵性能仿真分析，结果表明该类泵具有流量脉动小、不易困油等优势，为系统性解决直线共轭内啮合泵齿廓设计提供方法。

在提升钢丝绳和船厢之间设立液压油缸,可起到均衡钢丝绳受力的作用.而升船机液压均衡子系统为一阶反馈系统,与机械提升等二阶结构子系统在建模方式上存在巨大差异,无法求其动态响应.为此,利用卷扬系统与液压系统在界面耦合处力和位移协调关系,提出一种动态耦合的分析方法,建立机械卷扬-液压均衡系统数学模型;根据合并后的机械卷扬-液压均衡系统数学模型,提出利用界面凝聚的动态子系统方法,建立包括机械卷扬-液压均衡、承船厢和塔柱等子系统在内的升船机综合动力学方程.最后,利用整体动态仿真结果对液压均衡油缸的拉力均衡特性进行动态分析.

对液压变压器的工作原理进行了详细论述,同时对液压变压器的性能进行了仿真分析.分析目前影响液压变压器调压范围过窄的原因,并提出一种创新的解决方案.通过对液压变压器的试验测试,证明方法的可行性,同时为改进液压变压器性能提供试验依据.

提出一种适用于多执行器复合控制系统中对驱动大惯性负载液压马达速度进行控制的新型节能型电液控制系统,针对其大惯性负载马达联执行器的驱动控制,引入开关液压源理论,构成一个半闭式液压回路,实现了输出转矩与负载的自动适应,大幅度提高能量的转换效率.在此基础上,提出相应的脉频调制速度控制方法,并进行了理论分析和试验研究.结果表明,该系统具有良好的节能效果与较强的抗干扰能力;虽然输出速度有小幅纹波,但并不影响系统的闭环控制.

传统的阀控制缸或马达构成电液激振器的方案在很大程度上受到伺服阀频响特性的限制其激振频率难于提高至较高的水平为此提出采用2D阀控制液压执行元件的实现方案旨在大幅度提高电液激振器的频率。在2D阀中阀心的旋转运动和轴向滑动分别用于实现激振频率和幅值的独立控制激振频率与阀心的转速、阀心台肩一周的沟槽数及该沟槽数与阀套一周的窗口数之间的配合关系等因素相关通过改变这些因素易于实现2D阀控激振器的高频激振。以2D阀控双出杆缸为例进行理论分析和试验研究。研究结果表明:2D阀控激振器的负载以弹性力为主时随阀心旋转阀口面积变化的波形近似为上升与下降速率相等的三角波形但是受到弹性负载方向变化的影响而激振波形上表现出上升与下降过程斜率的不一致性这种不一致性在2D阀的轴向开口达到某一临界值时表现