针对配备双变量机构的静液压驱动车辆,以实现车辆最大加速能力为目标,对车辆加速过程变量机构控制策略和系统动态特性进行研究。首先从理论上分析实现车辆最大加速能力的驱动系统理想输出特性,得到泵、马达排量随马达转速的变化关系。进一步分析静液压驱动系统容积效率对车辆加速性能的影响,得到实际控制量与理论控制量之间的修正规律。为解决实际系统容积效率难以获取的难题,提出容积效率修正因子以及速比闭环反馈控制的方式,对泵和马达的理论排量进行修正,提出实现车辆最大加速能力的泵马达排量控制策略。通过仿真和试验对所提控制策略进行了验证,试验结果表明所提出的控制策略能够使车辆实现较好的加速性能,证明控制策略的可行性,具有较好的适应能力。

足式机器人以自然界亿万年进化而成的哺乳动物、足式爬行动物或昆虫等足式生物为仿生原型,兼具足式生物肢体运动的灵活性和野外多种复杂地形的适应性,特别是与具备高功重比和快速响应能力优势的液压驱动相结合,大幅提升其运动性能和负重能力。首先,介绍足式机器人应用背景及其液压驱动基本原理,分析液压驱动在足式机器人设计与控制中的重要作用,列举现已公开的国内外多种形式液压足式机器人。其次,阐述近年来国内外研究机构针对足式机器人液压驱动单元、液压动力单元和液压控制方法三方面关键技术,取得的研究进展和研究成果。最后,从与仿生学深入融合的角度,提出了液压足式机器人腿部“肌骨”一体化仿生设计、机身“内脏”紧凑式仿生排布与控制“神经”多层级仿生融合的前沿发展趋势。

随着材料科学和制造技术的进步,以淡水或海水为工作介质的水液压技术得到蓬勃发展。水液压泵作为水液压系统的动力核心,研究方向趋向于微小型化、高功率密度化、高压化、智能化、电液融合化,在工程机械、食品医药、消防安全、海洋工程等领域得到广泛应用。结合应用需求,分别介绍国内外不同结构形式的微小型水液压双向泵,分析性能特点和主要应用场景。相比于国外系列产品和研究,国内现有的微小型水液压双向泵存在体积大、工作压力低、产品系列不成熟等问题。泵内部关于双向水润滑材料摩擦磨损、密封、生产成本、结构和技术创新的关键问题亟待解决,提出微小型水液压双向泵潜在的主要应用前景,为微小型水液压泵技术的发展提供参考。

在电液伺服控制系统的许多实际应用场合,如塑料注塑机、压力机等成型机械,不仅要求较高的位置控制精度,还要求能够控制执行器运动过程的速度,以减小冲击,提高产品质量和生产效率。针对电液伺服系统速度/位置复合控制的要求,考虑力负载对位置控制精度的影响,提出带负载力补偿的速度前馈和位置反馈复合控制策略。导出速度前馈控制量计算模型,该模型能够反映实际负载大小和给定速度的要求;设计位移和速度给定信号发生器,实现了速度前馈控制和位置反馈控制的无扰切换;采用试验和数据拟合的方法,得出负载力补偿量计算公式。仿真和试验研究表明,采用所提出的控制策略,实现了速度和位置的同时控制,在不同负载下,对于不同的期望速度,不需要调节控制器参数,无论正向还是反向运行,都可以获得较好的控制性能。

分析电液力控制系统的数学模型，提出新的三维非线性比例微分（Proportional differential，PD）与小脑模型神经网络（Cerebellar model articulation controller,CMAC）复合控制的方法用于变柔性负载电液力控制系统。三维非线性PD对系统参数变化不敏感，使系统在负载刚度大范围变化时保持稳定；CMAC前馈控制的加入，利用其非线性逼近能力，减小了系统的跟踪相位差。对三维非线性PD与CMAC复合控制的电液力控制系统的仿真和试验结果表明，将二者结合，可有效用于时变柔性负载电液力的控制，同时该方法具有运算量小、便于在工程实践中应用的优点。

电液位置伺服系统起动过程会造成系统压力突降和执行器运动速度大幅波动,产生液压冲击;当系统有多个执行器工作时,系统压力突降会导致其他执行器产生误动作,甚至发生安全事故。针对上述问题,提出两种解决方法。一是将位置控制过程分解为速度和位置两个控制过程,且执行器的最大速度由系统最大流量和液体的压缩性限制。二是利用阀口压差对伺服阀流量进行修正。理论上阐述了两种方法的原理,采用数字仿真和试验进行了验证,结果表明,在不影响系统响应特性的前提下,两种方法可以消除电液位置伺服系统起动过程中的系统压力突降和产生的冲击。

通过对液压泵效率特性的分析,研究液压泵效率特性的神经网络建模方法。以排量为39.57cm^3/r的柱塞液压泵作为建模对象,以少量的试验数据作为神经网络的训练样本,采用3层BP神经网络加贝叶斯正则化方法对网络进行训练,建立液压泵的流量和转矩模型,并以此为基础计算液压泵的总效率。选取不同转速和压差下的试验数据,对流量和转矩神经网络模型的泛化能力进行检验,结果表明,液压泵的总效率误差在0.2%以内。

随着板材零件向大尺寸、薄壁、深腔、复杂曲面以及难变形材料方向发展，具有低成本、高柔性的板材液压成形技术在航空、航天、汽车等制造业受到高度重视，并面临新的机遇和挑战。介绍板材液压成形技术的发展现状，重点介绍近年发展的径向主动加压充液拉深、预胀充液拉深、正反向加压充液拉深、双板成对液压成形和热态液压成形技术。分析国内外板材液压成形技术在汽车、航空航天等领域的应用现状，综述板材液压成形装备的研制进展，介绍正在研制的世界最大的吨位为150 MN、液体容积为5 m3的液压成形装备，对板材液压成形技术的发展趋势进行展望。

针对传统悬架无法实现同时对车体俯仰和垂向振动模态的协调控制提出一种新型液压互联悬架系统。运用传递矩阵法推导出液压子系统的阻抗阵并建立机械多刚体和液压系统耦合的多体动力学方程。针对该类频率依赖特征方程的特征值问题提出一种基于数值优化的特征值辨识方法并验证该方法的有效性。运用模态理论对比分析液压互联悬架系统对三轴重型货车车体振动模态影响的不同。结果表明俯仰平面内的抗反向运动的液压互联悬架系统能在保持原有乘坐舒适性的同时能有效抑制车体俯仰运动;安装抗反向运动的液压互联悬架系统后车体俯仰刚度增强其垂向振动刚度略有降低;同时车体和车轴振动峰值被极大地降低车体振动衰减率明显增大。

液力变矩器内部流动为极其复杂的三维湍流流动,目前其计算多简化为稳态,稳态计算不能计算出瞬态特性,只有三维瞬态流动计算才能比较正确的预测流体的真实流动。在液力变矩器瞬态流场特性分析基础上,建立旋转坐标系下控制方程,采用数值模拟的方法对液力变矩器瞬态控制方程进行计算。计算中建立液力变矩器各叶轮全流道模型,利用多流动区域耦合算法中滑动网格法实现叶轮间流动参数的实时传递。计算中综合考虑稳定性、准确性和经济性,压力速度耦合算法采用SIMPLE算法、空间离散格式为一阶上游迎风格式,湍流模型选为RNGk-ε模型,实现了液力变矩器湍流流动的瞬态计算。深入分析液力变矩器瞬态流场数值解以更好了解瞬态流动特性,并分析其产生原因,以进行液力变矩器性能的改善和优化设计。基于变矩器流场瞬态计算得到其外部性能,与试验...