针对传统数字阀用电-机械转换器运动惯量大不具备耐高压能力以及需要机械转换环节的不足提出了一种新型低惯量耐高压的直动式电磁铁设计方案.永磁体产生的磁通与控制线圈产生的磁通形成差动磁场产生使衔铁轴向运动的力.通过电磁场的二维有限元数值模拟得到该电-机械转换器在不同条件下的磁场分布和力移特性.研究结果表明低惯量耐高压直动式电磁铁具有近似正弦波的力位移特性和较大的输出力适合作为直动式数字阀的电-机械转换器.

研究测量土壤圆锥指数的机电一体智能承压仪器。该仪器由手柄，测头，连杆，侧向力消除机构及单片机控制测力记录装置组成，实现对田间及野外条件下圆锥指数的影响，能有效地消除侧向力对圆锥指数测定值的影响，并具有打印，查询，计算，删除等一系列功能。

介绍了在微机控制皮带配料中ＰＩＤ控制的实际应用，在设计过程中采用计算机模拟仿真找出最佳参数的范围，在运行中实现实时调节，以达到提高控制质量的目的。本设计的主要思想成功地应用到体产品设计之中。

分析了自由活塞式液压能量回收机的活塞运动、设计示功图、活塞力图、主要零部件及基础的受力状态，为该类机械动力学研究和设计计算提供了理论依据。

大流量开关阀一般采用多级先导结构,体积、质量较大,且先导流量和零位泄漏较大,为此提出了基于二维螺旋伺服结构的一体化大流量开关阀.该大流量数字开关阀利用螺旋伺服结构通过液压力将阀芯的旋转运动转换为阀芯的轴向运动,实现二级液压功率放大,无需另外配置先导阀.在分析大流量数字开关阀工作原理的基础上,利用流体动力学理论建立其数学模型;在MATLAB平台上采用龙格库塔数值算法编制仿真程序,进行理论分析;最后建立实验平台对理论分析结果进行验证.理论和实验结果表明新型大流量数字开关阀具有良好的流量特性和良好的动态特性,阀芯位移2.7mm的时间约17ms.工作压力为3MPa、阀芯位移为0.25mm时,流量达到123.3L/min;工作压力为7 MPa、阀芯位移为0.2mm时,流量达到106.9L/min.

为满足某一实际应用场合对快速响应的要求,设计了一种2D三通数字伺服换向阀.该阀结构上采用阀芯的双运动自由度原理设计——圆周自由度通过阀套上的螺旋槽与阀芯上的高低压孔的配合改变敏感腔的压力,实现导控功能,而轴向自由度控制阀口的大小.采用步进电机以驱动阀芯旋转,实现了阀的机械—电的数字化转换.建立了其数学模型并对其进行仿真分析,为验证其可靠性,加工出样品并进行测试.试验结果表明其阶跃响应稳定时间大约为3~5 ms,此外该阀还具有其他优越特性,比如体积小,重量轻以及良好的稳定性能.

以改善空气悬架动态性能为目标,提出一种基于气动人工肌肉理论的空气悬架系统。在建立二自由度车辆悬架系统模型、空气弹簧模型、气动人工肌肉动态模型以及迟滞特性数学模型的基础上,依据气动人工肌肉理论的执行器动态特性,设计模糊PID控制策略。对不同路面的仿真结果表明与被动悬架相比,采用模糊PID控制的空气悬架动态特性有一定改善;对于基于气动人工肌肉理论的模糊PID控制的空气悬架,车身垂向加速度和车轮动载荷均方根值分别降低72%和41%,两指标的功率谱密度在人体敏感频率区域得到明显改善。仿真实验验证了采用基于气动人工肌肉理论的空气悬架系统对车辆行驶平顺性改善的可行性。

对液压电梯速度反馈单片机控制系统进行了理论设计和实验的研究。提出了液压电梯轿厢速度反馈的控制方案和单片机控制系统设计、实施方案，给出了液压电梯单片机速度控制系统数学模型和系统校正措施。由仿真结果与试验结果表明，速度反馈控制具有较优的动、静态性能。

采用飞秒激光器在等离子喷涂HA/ZrO2生物陶瓷涂层表面制备不同直径的凹坑型织构阵列;采用VW-6000高速摄影仪及超景深三维轮廓仪进行织构形貌的表征;在UMT-3多功能摩擦磨损试验机上采用往复运动形式测试涂层在牛血清润滑条件下的摩擦系数,通过测量涂层磨损后磨痕深度表征涂层磨损程度.结果表明：飞秒激光加工织构具有良好的表面形貌,一定参数下的织构涂层摩擦学性能较未织构涂层有所改善,其中凹坑直径为Ф250μm织构涂层的摩擦系数值最低,且磨损量最小.

介绍了一种新型的2D阀的控制器.2D伺服阀采用伺服螺旋机构实现阀芯的角位移转化成阀芯的轴向位移,阀芯的旋转运动由一步进电机来驱动,阀腔内产生的压力差推动阀芯的轴向运动.该控制器以基TMS320F2812DSP芯片的空间电压矢量调制技术为基础,以PWM功率放大电路和A/D采样电路作为基本硬件组成.该控制器的软件部分由C语言编写的控制程序组成.结合给出的系统流程图,搭建实验平台并对该控制器性能进行测试.实验结果表明该控制器具有良好的性能.