在外部随机激励作用下,对齿轮传动系统时变啮合刚度的稳态动力响应进行了研究,建立了包含外部随机激励力的周期时变啮合刚度的直齿轮副模型。为了计算齿轮系统的响应,采用了一种非常有效的方法,称为迭代谱方法。该方法主要应用在频域中的推导,并且可提供响应的显式功率谱密度,功率谱密度响应可表示为双谱的函数,即参数系统双时相脉冲响应的双线性傅里叶变换。

针对传统并联机械手轨迹规划存在的振动问题,对2自由度并联机构进行了研究,提出了一种基于高阶可微复合多项式的轨迹规划方法。首先,设计了一种用于产品包装的平面2自由度并联机械手,并进行了逆运动学和正运动学分析。利用SolidWorks软件进行建模,并验证了运动学分析的正确性。根据物理边界和行业需求选择了合适的工作空间。然后,将三次多项式与贝塞尔曲线相结合,生成了一个新的复合多项式。最后,制作了机械手样机并进行了实际测试。研究结果表明,在相同的持续时间内,相比于三次多项式,新多项式生成轨迹的位置、速度和加速度曲线更加平滑,有效减少了机构的振动,最大速度和加速度降低了约40%,有效延长了机械寿命。

针对电液伺服系统的非线性、扰动、参数时变的特点,采用模糊PID策略改善控制品质,并用联合仿真代替传统的传递函数建立模型。研究表明联合仿真模型更接近实际系统,模糊PID控制在快速性、动态跟踪品质、抗绕动性和控制精度等方面均具有良好的性能。

为了改善纯电驱液压挖掘机工作过程中大量能量浪费的情况,提出一种基于超级电容和蓄能器的挖掘机复合动作能量回收与再利用系统。首先对该系统的主要元件进行参数匹配和泄漏分析,然后基于SimulationX平台建立某6 t纯电驱液压挖掘机能量回收再利用系统仿真模型,对标准工况下的一个循环周期进行运行及能耗特性的仿真研究。结果表明,该系统比原纯电驱液压挖掘机系统实现了29%的节能,达到了良好的节能效果。

轴向柱塞马达是液压系统中执行机构的动力元件,其运行过程中产生的振动和噪声严重时会引发传动失效、流体泄漏等重大问题。基于TPA分析法,对轴向柱塞马达运转中的振动、噪声产生机制及传递路径进行理论分析。基于AD⁃AMS和AMESim平台,以机械结构为核心,引入流体动力特性,搭建轴向柱塞马达机-液耦合模型,对其动、静态特性及运转中振动、噪声产生机制进行了进一步分析,指出通过优化配流盘和马达外壳结构可实现减振降噪的目的。对比相关文献中轴向柱塞马达参考数据,输出特性等方面相对误差小于6%,且运动特性符合理论模型,优于现有轴向柱塞马达仿真模型,验证了机-液耦合模型具有较好的计算精度。以仿真评估代替物理样机总体性能评估,能最大程度缩短产品研发周期,降低研发成本,其振动机制分析又可为柱塞马达结构优化提供理论依据。

针对挖掘机工作装置的疲劳破坏问题，进行了基于实测载荷历程的疲劳寿命估算，为其在服役期间的安全检查和维修决策提供依据。通过应变测量得到该工作装置薄弱部位的载荷历程，对其进行雨流计数统计，推导并确定出结构的S—N曲线，结合名义应力法理论估算出该工作装置各测点的疲劳寿命，实现了对结构进行疲劳预测分析的目的，该方法可为同类机械的疲劳寿命预测提供一定的参考依据。

针对轴向柱塞泵结构复杂、故障信号微弱且易受噪声干扰难以进行故障模式识别的问题,提出一种基于局部s变换和极限学习机的柱塞泵故障诊断方法,对不同程度滑靴磨损故障进行诊断。采集柱塞泵在正常和不同故障状态下的振动信号进行局部s变换,对不同的特征向量组进行定性和定量比较,选择提取s矩阵最大奇异值、转轴振动基频能量占比和柱塞振动基频能量占比共三维特征向量,将特征向量输入极限学习机完成故障模式的识别,识别精度可达99%以上。最后将极限学习机与支撑向量机分类结果进行对比,证明所提故障诊断方法可以用较少的特征向量获得较高的诊断精度。

恒压斜轴式变量泵排量大,压力高,广泛应用于工程机械、冶金机械、矿山机械和船舶等的液压系统中。其基本原理是通过设定先导比例溢流阀压力,缸体摆角自动调节,使泵出口压力与先导溢流阀设定值相同。在理论分析的基础上,采用SmulationX软件,构建了变量泵液压与机械的联合仿真模型,对比例变量恒压柱塞泵静态及动态输出压力流量特性进行分析,研究变量弹簧对动态特性的影响。仿真结果表明:恒压变量泵压力和流量特性稳定,变量弹簧刚度越大,恒压泵响应越快。该研究可为高性能液压泵元件的设计提供指导。

讨论了一种液压阀实验建模方法，研究了瞬态压力发生器的工作特性、相应参数的测量和数字信号处理，以及使用实验数据建立数学模型的方法。最后讨论了用这种装置进行压力传感器动态标定的方法。

针对液压伺服系统难以精确控制的特点，采用重复控制补偿的高精度PID进行控制。通过建立数学模型并在Simulink中对电液位置伺服系统进行仿真，研究表明该控制策略应用在电液位置伺服控制系统中跟踪性能好、精度高。