基于运动学分析,设计了两轴稳定平台控制系统。根据机构学原理描述平台结构,完成了运动学分析和计算。介绍了控制系统硬件原理,并基于XPC环境开发了控制系统软件。试验结果表明,基于XPC环境的实时控制系统能够实现对两轴稳定平台的实时高精度控制。

基于运动学分析,设计了两轴稳定平台控制系统。根据机构学原理描述平台结构,完成了运动学分析和计算。介绍了控制系统硬件原理,并基于XPC环境开发了控制系统软件。试验结果表明,基于XPC环境的实时控制系统能够实现对两轴稳定平台的实时高精度控制。

多自由度电液振动台常用于大型结构或试件的振动环境模拟,考核被试件在振动激励下保持原有性能的能力。控制系统是多自由度电液振动台的关键技术,普遍采用矩阵算法来实现铰点空间与自由度空间的互相转换。矩阵算法运算量小,实时性高,但其相对于运动学分析算法存在一定的解算误差。以激振器正交布置的典型六自由度电液振动台为研究对象,详细分析矩阵控制算法的解算误差。分别介绍了基于矩阵算法的控制策略与基于运动学分析的控制策略,介绍了运动学加速度正/反解算法。实验研究表明,对于激振器以正交形式布置的多自由度电液振动台,平台位姿越大,矩阵算法的控制误差越大,自由度之间的耦合也越大。综合考虑算法的误差以及执行周期,给出一种矩阵运算与运动学分析相结合的控制策略,为多轴电液振动台实时控制系统的设计开发提供理论...

直升机悬停救助模拟器用于在实验室中模拟训练救生人员在恶劣海况进行的直升机救助任务,Stewart并联机构因其刚度大、承载能力强、精度高等优点,被用做直升机模拟舱的动感产生装置。确定工作空间的边界一直是并联机构研究的重要内容,为保证直升机悬停模拟的运动参数不超过平台最大边界范围,需要对其工作空间进行计算和分析。以直升机悬停救助模拟系统的Stewart机构为研究对象,结合直升机悬停救助模拟器的特殊应用场景,提出一种将运动学正解和凸包算法相结合的Stewart机构工作空间计算方法,该方法具有运算准确、速度快等优点。最后,通过实验验证,该方法用于对直升机悬停模拟器在不同海况下运动状态的干涉检测具有良好的效果。

车辆换挡缓冲阀是自动换挡操纵装置的重要组成元件它能够使得车辆在换挡的过程中车速平稳地过渡为了设计一个换挡品质令人满意的缓冲阀需要研究合适的优化设计方法。基于换挡缓冲阀的结构及工作原理在AMESim环境下建立了换挡缓冲阀的仿真模型利用试验设计方法（Design of ExperimentsDOE）分析得到阀的结构参数对其油压特性的影响分布情况并且对主要的结构参数利用遗传算法获得期望的最优值并通过台架试验验证了此优化方法的可行性。

对于并联运动平台将液压缸体固定由轻量化连杆传递运动可降低液压缸运动的惯性力和铰接处摩擦力。以一种带连杆的六自由度并联振动台为研究对象基于位置正解算法提出带连杆六自由度振动台位姿控制策略。对振动台进行了运动学分析通过局部坐标变换推导出位置正解计算方法。利用Sim Mechanics建立了带连杆六自由度振动台的动力学模型。结合PI控制器、雅克比矩阵以及正解算法应用MATLAB/Simulink搭建了完整的闭环控制模型。最后通过阶跃响应与正弦响应仿真验证控制策略的有效性。

对传统矩阵控制策略研究发现大位姿条件下控制精度不足，为提高二自由度冗余振动台在大位姿条件下的控制精度，提出基于运动学分析构建振动台位姿控制系统，利用运动学正解及雅各比矩阵进行液压缸信号与自由度信号间的变换。基于ADAMS平台建立冗余振动台模型，分析在大角度运动时，位姿控制方法与传统矩阵控制方法的偏差。实验研究证明，基于运动学分析的控制策略可以提高大位姿情况下振动台的控制精度。

运用AMESim中所提供的HCD（Hydraulic Component Design）液压元件设计库针对减压阀内部结构进行建模仿真。通过对减压阀弹簧刚度、弹簧预紧力、阀芯质量、阻尼孔直径以及减压阀初始开口度五个参数的分析,获得各个参数对减压阀定压的影响规律。在此基础上,优化现有减压阀的工艺参数,提高减压阀定压的准确性、快速性和稳定性。此外,结合热液压元件设计库（Thermal Hydraulic Component Design）,搭建减压阀的热液压模型,分析了油温对减压阀性能的影响,提出了控制油温的方法。仿真结果验证了所建立模型的正确性,对研究减压阀动态特性的实验起到指导作用,为今后减压阀的设计和选择提供依据。

为提高6自由度液压振动台的控制精度,提出了一种基于运动学分析的振动台控制策略。依据机构学原理描述振动台的结构并进行运动学分析和计算,利用位姿正解算法及雅克比矩阵分别代替传统控制策略中的位置自由度合成及分解矩阵,并给出了基于运动学分析的6自由度液压振动台控制器结构。正弦振动试验结果表明,基于运动学分析的控制策略能够显著削弱平台在低频大位移振动时的牵连运动,提高系统的加速度均匀度和横向分量指标,可明显改善振动台系统低频段的控制精度。

从解决比例阀控制非对称缸系统存在的超压问题入手，分析因加工误差引起的各阀口重叠量不一致这一非线性因素对系统性能的影响，建立考虑阀口误差的阀控非对称缸系统的非线性状态方程模型和键图模型。应用这两种非线性数学模型分析一实际非对称阀控制非对称缸系统的压力特性，与试验结果的对比分析验证了所建的非线性数学模型的正确性。仿真和试验研究揭示比例阀控制非对称缸系统的阀口误差对系统性能影响较大，往往是引起有杆腔压力超过供油压力的主要原因。通过大量仿真研究获得了阀口误差与系统超压之间的关系，研究表明适当提高比例阀阀口的加工精度有利于消除超压现象和提高系统的性能，进而建议将某些比例阀阀口误差控制在最大阀位移的0．5％以内。给出的两种非线性数学模型具有通用性，可用于对各类阀控缸系统进...