提出了基于小波零相位滤波、三次样条插值对测试数据进行预处理，通过对预处理后数据与标准凸轮轮廓数据进行长信号相关法分析，进而实现相位角等关键参数和误差的在线提取方法。该方法能较好抵抗表面质量差和局部畸变等带来的测量风险，实现更高精度的测量。可通过机床改造升级植入，融入加工机床中，实现产品的质量在线检测和质量控制。

基于自由度解耦工装设计方法,设计了具有四个方向同时加载、且四个方向运动独立的四轴球铰磨损实验装置。论述了球铰磨损的道路实验和室内模拟实验的关系,和对球铰进行室内道路模拟实验的方法。利用开发的球铰四轴磨损的实验装置,将采集到的球铰载荷谱作用于球铰上,分别模拟球铰在汽车转向、制动及转弯等工况下的球铰磨损。采用远程参数控制技术对球铰进行磨损模拟实验,在一个可控的环境下了对球铰进行了磨损实验测试,对磨损前后球铰的性能参数进行了进行了分析讨论。结果表明,球铰的磨损性能合格,且所设计的球铰试验台能够实现球铰磨损情况的复现。设计球铰四轴磨损的试验装置所采用的自由度分析方法,相关自由度解耦工装设计方法,可应用到其他零件的多轴加载工装设计中。

复合材料构件是航空发动机、飞机机翼、机身和风力发电机等结构的重要组成部分,在包括航空、机械和土木工程等领域有极其重要的应用,然而受到其内部结构复杂性和制造缺陷的影响,复合材料的服役性能一直是制约结构安全性和经济性的一大瓶颈,因此针对复合材料结构的损伤识别和健康监测是领域内的研究热点及难点。笔者在论述了目前国内外技术发展和应用的基础上,系统地比较了复合材料结构损伤识别和健康监测的关键技术,讨论了该类技术的发展方向并进行了总结和展望。

针对转子-轴承系统中的转子多频振动问题,以转子-轴承-电磁作动器系统为研究对象,建立装有电磁作动器的转子系统动力学模型,提出了一种基于电磁力参数快速寻优的转子系统多频振动主动抑制方法。采用变步长寻优策略,快速获取电磁作动器的电流最佳参数,通过向转子施加具有多个频率成分的旋转电磁力来抑制转子的多频振动。实验结果表明,快速寻优策略比整周寻优用时短,能够实现转子系统多个频率振动成分的主动抑制。

薄壁件的精加工阶段,由于刀具悬伸长,工件刚度低,加工中容易发生变形进而引起颤振。因此需要可靠的标准监测加工状态,判断加工参数是否合理。首先,采集加工中包含颤振现象的声压数据,分析颤振发生时域有效值及频域功率谱的特点,对比在不同状态的特征,并以这些特征作为监测的依据;然后,在颤振发生时能量集中频段转移,通过小波包分解后构造出反映这一特征的特征量;最后,以小波变换时频图作为状态判断依据,通过离线分析设定相关阈值,设置多重标准,满足时域有效值和频域占能比阈值要求后计算特征值,判断加工状态。验证结果表明,笔者所提出的方法可以准确识别颤振现象,同时表明声压信号可以反映颤振特征。阈值设定后,即可为后续加工在线监测提供判断标准,避免因加工参数选择不合理时对工件或机床造成损害。

针对柔性板的低频振动问题,研究了一种基于双目视觉测量其低频振动和反馈的控制方法。采用视觉传感器采集柔性板振动过程中的图像序列,通过图像处理的方法分析图像序列,从而得到柔性板的振动信息。以此信息作为控制反馈信号,采用最小控制合成算法（minimal control synthesis,简称MCS）抑制柔性板的振动。在相同的条件下,比较MCS算法和比例微分（proportion differentiation,简称PD）算法的控制效果。实验结果验证了基于双目视觉测量和MCS算法的可行性,且MCS算法的控制效果要优于PD算法。

针对大部分舵机电液伺服力控系统存在多余力的问题，提出采用双电液伺服阀并联控制，即高响应大流量伺服阀和p-qv伺服阀并联的控制方法。考虑系统的非线性和时变特性，采用了模糊控制与迭代学习控制相结合的控制方法，即一个控制器采用模糊学习控制，另一个采用迭代PI控制。理论分析及仿真结果表明，双阀并联控制方案在舵机启动和停车过程中可以更好地抑制多余力，同时改善了系统的加载性能、非线性和时变特性的影响。

插装式比例阀具有低泄漏、通流能力强、结构简单等优点,广泛应用于液压系统中,但插装阀所带来的振动及噪声等问题是制约其使用范围的重要因素。对采用流量放大原理的Valvistor型插装阀稳定性及性能进行研究,建立相应的数学模型得出该阀的稳定性条件,发现主阀稳定性与先导阀开口及面积增益有关;在SmiluationX软件环境中建立该阀的仿真模型,并利用实验对其进行验证。理论分析与仿真结果表明：随着主阀进出口压差、反馈窄槽面积梯度的增大,主阀芯响应速度加快,但会导致主阀芯不稳定区域增加;控制腔体积越小,主阀芯稳定性越好。研究结果为该类型阀性能的提高提供了理论依据。

针对某重型双缓冲凿岩机样机存在的冲击无力、机体发热等问题,首先,采用应力波法对样机冲击能进行了测试'然后,对样机进行了综合性能试验,测试了冲击活塞前腔和后腔,换向阀左腔和右腔,以及双缓冲系统一级和二级缓冲腔的压力变化;最后,得到了冲击活塞运动规律,获取了缓冲活塞的平衡位置及缓冲系统的工作状态。试验结果认为,换向阀工作正常、缓冲活塞平衡位置合理,而冲击活塞的打击点滞后于换向完成点,进而导致了样机的冲击无力及机体发热。基于此提出了缩短隔套长度的解决方案,并对改进后的样机进行了试验验证。验证结果表明,冲击无力问题得到基本解决,机体发热问题得到缓解。综合性能试验方法为凿岩机故障排查提供了一种有效手段。

针对传统方法对液压泵故障预测效果不佳的问题,提出了一种基于改进的Newman-Watts小世界-回声状态网络（improved Newman-Watts-echo state network,简称INW-ESN）的故障融合预测方法。首先,对回声状态网络（echo state network,简称ESN）储备池结构进行优化,建立INW-ESN基础预测模型,并重新定义邻接矩阵元素取值,以改善网络预测性能;其次,在此基础上建立故障融合预测模型,利用Dezert-Smarandache理论（Dezert-Smarandache theory,简称DSmT）将INW-ESN预测信息与液压泵性能退化模型信息进行融合,以提高预测精度;最后,通过对液压泵性能退化试验的应用分析,验证了该方法的有效性。