为使单对水平支撑硬岩隧道掘进机（TBM）撑靴支撑系统和推进系统协调从而具有更高的复杂地质适应性,提出TBM支撑推进协调控制系统。建立TBM支撑推进机构力学模型,根据模型推导推进缸压力与撑靴支撑缸压力的理论最优关系;设计一种TBM支撑推进协调控制液压系统,利用AMESim仿真软件对液压系统进行动态仿真分析,并以某工程地段实际推进压力谱为标准对该系统进行有效性分析。研究结果表明：相同推进位移下,撑靴支撑缸压力理论最优值与推进缸压力近似呈线性正相关;系统的撑靴支撑缸压力曲线能较好地跟踪其理论设定曲线而与推进压力及位移相协调,且其最大相对误差与均方误差分别为1.45%和0.05 MPa,小于实际工程中的最大相对误差1.72%与均方误差0.12 MPa,可见所建立的支撑推进协调控制系统有效。

针对液压六自由度并联机构采用AMESim和Simulink分别对单缸液压系统及平台机构部分建模建立了液压并联机构的通用仿真模型.在AMESim模型中单缸系统的等效负载为Simulink模型反馈的负载力而非等效质量.联合仿真模型详细考虑了液压系统保证了系统的精度为研究液压并联机构提供了便捷的理论分析手段.通过联合仿真模型研究了并联机构由于液压缸不一致带来的耦合特性.数值仿真结果表明当液压缸性能不一致时会出现耦合现象耦合度随着液压缸性能不一致程度的增大而增强.在并联机构设计时必须保证液压缸性能的一致性.

为解决液压电梯装机功率和能耗大的问题，提出一种采用闭式油路的变频（VVVF）控制液压电梯系统．阐述了基于VVVF控制、蓄能器做液压配重和活塞拉缸技术的节能原理，分析了系统中蓄能器、主电动机和负载这3个主要功率部件的运行状况．在电梯轿厢处于不同负载重量的工况下，对系统中3个主要部件的功率特性进行了试验研究，并在此基础上计算得到系统的能耗和总效率．试验和分析结果表明，在电梯轿厢处于速度1．0m／s、负载重量最大为1000kg的工况下，该系统相对于典型的液压电梯系统，节能效果显著，装机功率仅为10．25kW，总效率提高到70％．

盾构掘进机是一种现代化的隧道掘进装备，其中的液压系统在掘进机的正常掘进中发挥主要作用。以土压平衡式盾构掘进机为例介绍盾构掘进机中推进系统、刀盘驱动、螺旋输送和管片拼装4个主要液压系统的组成结构及其工作原理，分析各部分液压系统的工作特性和工况条件。总结4种兼顾工作效率和能量利用率的液压系统节能方法，并针对各自的工作原理和应用范围，结合盾构液压系统的工作特点，指出各种节能技术在盾构液压系统中的适用范围和应用前景，为隧道盾构掘进机液压系统节能设计提供技术依据。以Φ1800mm盾构模拟试验台全局功率自适应刀盘驱动液压节能系统为例介绍一种节能技术的应用实例，实际掘进试验结果表明该系统具有明显的节能效果。

介绍了采用闭式油路的变频节能液压电梯系统的节能和工作原理，给出了系统主要部件的设计方法，对其中关键节能元件蓄能器的选择与设定进行了详细论述。并对轿厢在不同负载工况下电梯的运行性能进行了试验研究和分析，结果表明，电梯轿厢的实际运行速度与给定的理想速度能够较好地吻合，系统运行状况良好。最后对系统的节能效果进行了评价，表明该系统节能效果显著，具有非常好的工程应用价值。

自定心液压动力卡盘是数控机床的功能部件。回顾了自定心液压动力卡盘的发展历程，从夹紧力损失、回转液压缸的配流和冷却、夹持精度、振动与噪声、夹持刚度和阻尼以及检测监视技术等六个方面重点论述了高速高精度自定心液压动力卡盘的研究现状。总结并指出了自定心液压动力卡盘的发展趋势、研究方向和有待解决的新课题。

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。

针对目前液压垂直提升机械中存在着能耗大、效率低的问题,提出一种变配重的节能方法。阐述变配重的节能思想,介绍液压配重可变和机械配重速度可变两种节能方案;重点对液压配重可变的系统在液压升降系统中的应用进行论述,对其装机功率、功耗、系统效率及恶劣工况进行详细分析,并将其与常规变频液压升降系统进行对比,结果表明采用变配重液压系统装机功率和能耗分别降低约67%、35%,效率提高30%,具有较好的节能效果;讨论变配重系统目前存在的问题,包括系统效率、配重预存储能量、动态特性等,针对这些问题提出相应的对策;最后对变配重节能技术的发展前景做了展望。

根据模拟盾构试验平台推进系统的特点，采用基于模糊自整定PID的复合控制方法设计电液控制系统，并对其结构特点和性能进行了分析，仿真和试验结果表明该系统稳定可靠，达到了模拟试验对推进系统的要求。

为了开发新式的数字液压泵并研究其控制特性,开发了高速开关阀控制的数字式柱塞泵,通过可编制控制器程序来实现不同的控制功能.分析该数字泵的控制原理,建立数字泵的动力学模型和液压系统模型,并以接口模型实时连接2个模型构成数字泵的虚拟样机.通过虚拟样机仿真和试验测试,研究数字泵的流量控制、压力控制和功率控制等功能.结果表明,数字式柱塞泵压力、流量控制的调节时间可以控制在2s以内,能够达到精确的控制结果,同时实现准确的恒功率控制方式.采用高速开关阀控制的数字式柱塞泵满足控制性能需要,可以实现良好的柱塞泵变量控制功能.数字泵虚拟样机能够实现对数字泵控制性能的准确预测,仿真结果和试验结果吻合较好,虚拟样机技术将成为数字泵设计和优化的重要手段.