为提高工程机械的节能效果,针对纯电驱动工程机械提出了一种基于电动机调速和液压蓄能器的负载敏感型自动怠速控制系统,分析了新型自动怠速分段控制划分规则.考虑到系统节能效率和操控性能,充分利用液压蓄能器可以瞬时提供动力的特点,提出了具有负载压力适应的负载敏感型自动怠速分段控制策略,并基于所搭建的试验平台展开了系统操控性能和节能效率的试验研究.结果表明所提出的新型自动怠速分段控制划分规则可行;取消自动怠速时的操控性能优于传统自动怠速控制;提出的系统的节能效率可以达到40%左右.

对开环加载测试方法进行数值仿真和试验验证的结果发现,电液比例变量泵P-Q特性曲线在恒流和恒压段分别存在较大的滞环和振动,因此提出了系统压力闭环控制的测试方法.该方法根据泵不同工作模式下测试系统不同的加载要求,在恒流模式下通过PI调节实现压力控制,在恒压模式下通过PD调节削弱压力振动,并设计了可根据泵的工作状态自动调整控制策略及控制信号的自适应控制器.对闭环加载测试方法进行数值仿真和试验验证,结果表明,所提出的方法可有效消除测试过程中存在的流量测量误差和压力振动,对电液比例变量泵P-Q特性曲线测试工作的改进具有实际意义.

为了计算和调节磁流变液孔口流量,对流场的区域进行剖分和分析,建立了磁流变液孔口出流数学模型.通过数值模拟的方法,对局部阻力系数进行了修正.通过孔口出流实验,验证了数学模型的精确性,并研究了孔口流量的影响因素.结果表明:该数学模型能够较为精准地计算孔口流量,并且在一定条件下通过改变磁流变液黏度、孔长、孔径和外加压强能有效地调节孔口流量.

六自由度波浪补偿平台所采用的大长径比非对称液压系统在深海区需完成大跨度、高速度的波浪补偿任务,这为控制系统的控制精度和抗干扰能力带来严峻的挑战.引入径向基神经网络(RBFNN)辨识,提出一种自适应反馈线性化控制策略.首先,建立六自由度波浪补偿平台非对称液压系统的非线性模型.然后,基于RBFNN辨识利用反馈线性化设计自适应控制器.最后,利用MATLAB/Simulink开展五级海浪(90°遭遇角恶劣工况)作用下和外力干扰下的仿真分析.结果表明:相比于经典比例系数-积分系数-微分系数(PID)和滑模控制,新型控制器控制精度和抗干扰能力明显提高,更适合用于复杂海况下六自由度波浪补偿平台的控制,且具有很好的跟踪效果和较强的稳健性,可为深海区六自由度波浪补偿平台控制系统设计提供参考.

本文提出了一个柱塞泵柱塞腔压力瞬变过程的理论模型.该模型中引入了液阻、液感、液容,以及经辨识而得的随压力变化的体积弹性模量和变化的流量系数.对于不同的负载工况、不同的配油盘结构,模型仿真结果均能很好地与实测结果相吻合.

配流冲击是柱塞泵的主要噪声源.本文以25SCY14-1B 轴向柱塞泵为研究对象,对其配流过程中的压力及流量冲击做了分析与仿真,用微型压力、加速传感器测试了高压、高速旋转工况下泵内柱塞腔压力动态过程及斜盘振动过程,在此基础上对配流冲击机理做了进一步的探讨,并提出以控制流量倒灌冲击为主要降噪优化目标的配流盘阻尼结构设计准则.

本文对２５ＳＣＹ１４－１Ｂ型轴向柱塞泵进行了恒定载荷，冲击载荷，高速及高温等四种工况下的可靠性研究，较完整地掌握了该泵的失效机理，失效模式，失效分布，对泵的寿命特性进行了科学评价，在此基础上，针对泵的薄弱环节提出了提高泵可靠性的有效措施，使泵的寿命提高了１．６倍以上，此外，研究工作还确定了加速寿命试验的理论和实践论据，证明了以压力，转速为加速因子的有效性和可行性。

根据热泵型空调器的换向机理，基于一定的简化条件，建立了换向阀换向过程动力学和气源热力学模型，并开发了换向过程仿真程序.应用该模型及程序研究两种不同结构参数的往复式四通换向阀的动态特征，得到了一些很有意义的结果.应用多普勒激光干涉系统对氮气系统换向阀的速度、加速度进行了检测，证明了在固定压力源下换向阀换向正常.应用一套制冷剂测试系统对实际热泵系统驱动换向阀运动的压力源进行检测，检测结果与本文所建模型的仿真结果吻合良好.

介绍了应用于柴油机电磁阀的新型集成式升压驱动电路．该驱动电路以电磁阀线圈作为DC／DC电路电感，将DC／DC升压电路集成到驱动电路中．通过逻辑控制，使集成后的驱动电路在以Peak＆Hold驱动方式完成电磁阀驱动后能转变为DC／DC升压电路并向高压电源充电，从而不再需要专用的DC／DC升压电路．为确定该驱动电路多次喷射的最小时间间隔，分析了储能电容能量的转移过程，得到了高压电源恢复时间的计算方法．试验结果表明，集成式升压驱动电路能够先后实现电磁阀驱动与DC／DC升压两种功能，同时也验证了恢复时间计算方法的正确性．

介绍了一种采用静压支承的曲轴连杆式低速大转矩液压马达滑靴副的高压化设计方法．与传统的静压支承结构相比，增加了油室面积以保证液压马达启动时油膜的形成，采用合适直径的阻尼孔以补偿粘温效应．通过数值求解雷诺方程的方法对油膜形成过程进行了仿真，并通过试验证明了该设计方法是有效的．