针对国内汽车减振器行业生产、检测和研究的迫切需求,为测试减振器在复杂多变的载荷谱作用下的响应性能,搭建了电液伺服式减振器测试平台,研究了测试台伺服控制策略。基于Matlab/Simulink软件,建立测试系统的仿真模型,并对其进行仿真。采用三状态控制策略提高系统响应和跟踪精度。仿真结果和试验结果对比表明,采用该控制策略能保证系统稳定性,提高系统带宽,使测试平台精确测试减振器阻尼力和加速度的衰减。

针对履带式自移机尾偏载工况下履带不同步的问题,提出了一种基于模糊PID算法的马达同步控制策略。首先,基于履带受力的数学模型,采用AMESim进行了自移机尾液压仿真;然后,以多路阀为被控对象、马达角位移为控制变量、阀口开度为被控变量,采用MATLAB/Simulink建立了模糊PID的控制模型,并建立了AMESim/MATLAB的联合仿真模型;最后,通过调节多路阀电流信号,改变了多路阀阀口开度,实现了左右马达同步目的。联合仿真结果表明:模糊PID控制策略可以在3 s内实现左右马达同步目的,1 s内克服干扰;左马达转速的调节时间与超调量分别降低了1.97 s和35.53%。研究结果表明:模糊PID算法不仅可以提高抗干扰能力,还使系统获得了更佳的动态响应性能,可为后期井下煤矿开采中的履带防跑偏提供一定的技术参考。

针对磁流变液传动装置扭矩调控过程中时间响应长问题,分析了励磁线圈、涡流和磁滞对磁路时间响应特性的影响机理,设计并搭建了磁流变液传动装置实验平台,开展了输出扭矩响应时间实验。理论分析和实验结果表明:改变励磁线圈参数和抽头数量可有效缩短电流响应时间;优化磁路尺寸和减小材料电导率可减小涡流影响;磁滞对响应时间影响显著,撤销线圈电流响应时间比施加电流时增加了一倍。

针对传统磁流变阀流道间隙固定,可控性能差等问题,设计了一种新型流道间隙可调式磁流变阀。采用Ansoft Maxwell电磁场仿真软件对其进行了电磁场仿真,得到了磁感线分布规律以及磁感应强度随路径的变化规律。建立了阀口压降数学模型,并对其进行计算分析,得出了磁流变阀的流量、控制电流、阻尼间隙等参数与压降之间的定量关系。结果表明,当励磁电流为1.5 A、径向流道间隙为0.5 mm时,总压降可达最大值7095 kPa;磁流变阀总压降与电流和流量成正相关,与径向间隙成负相关。研究成果可以为磁流变阀的设计提供一定的理论参考。

针对常规泳池池深不可调的限制,根据市场需求,通过创新研究设计了一种水平丝杠剪叉式泳池升降平台,该升降平台能够满足泳池池底任意位置可调。并对剪叉式泳池升降平台进行了受力分析,得出了载荷与驱动力之间的关系;利用MATLAB软件分析了起推角、止推角与支撑杆杆长的关系及其对升降高度、丝杠推力与功率的影响,获得相应关系曲线,得到最佳支撑杆杆长与最优装配位置;通过在ADAMS中建立升降平台物理模型,研究得到台面运动规律曲线和丝杠扭矩曲线,为平台设计选型提供理论依据。

为提高叶片气马达的恒转速控制精度，考虑采用高速开关阀调节叶片气马达进气腔的压力和流量。通过分析阀控叶片气马达系统基本结构和工作原理，搭建了叶片气马达周期性、离散的腔室体积模型，对其进行傅里叶级数展开，得到叶片气马达周期性、连续的腔室体积模型。结合叶片气马达运动学模型、腔室流量数学模型以及高速开关阀阀口流量数学模型建立了阀控叶片气马达系统的数学模型。采用PID控制算法对该阀控叶片气马达系统进行恒转速控制研究，仿真与试验结果对比表明：该算法具有良好的转速控制精度，同时也表明了所建立模型的有效性和可行性。

建立了液压式风力致热系统物理模型和能量数学模型,以节流阀代替阻尼孔作为致热元件,通过Matlab软件计算,当该系统在薄壁小孔、短孔、细长孔三种基本形式阀口的情况下,对其不同的致热能力进行比较;从理论上分析在流量不变的条件下,节流阀阀口开度、角度、刚度等参数对致热效果的影响;同时利用Fluent仿真研究,两种方法的结果相一致。结果表明:薄壁小孔形式的阀口致热性能最佳;节流阀开度、角度变化会显著影响节流阀的致热效果以及较小刚度会更有利于保证阀口两端压差的恒定,从而保证了系统供热的稳定性。

设计节约能源消耗和成本的液压动力机构是电液伺服系统在民用领域推广应用的关键技术之一。在讨论动力机构选型负载匹配原则的基础上针对液压式汽车减震器测试平台具体实例对其动力机构进行了设计、计算和选型。根据减震器测试平台动力机构的参数对液压系统的油源流量和蓄能器容积进行了分析和计算。结果表明：该汽车减震器性能测试平台具有良好的稳态性能和接近于30 Hz的动态带宽等良好动态性能证明了所提出的电液伺服系统液压方案是可行的。

针对内泄漏对转向系统的影响，建立了全液压转向系统的数学模型，并对内泄漏的位置、泄漏流体的流动状态进行理论分析，计算出内泄漏流量最大为4．74mL／s；同时，搭建了全液压转向系统试验台，通过试验得出最大内泄漏流量为6．30mL／s。理论计算试验结果表明，全液压转向器内泄漏是造成车轮转向不足的主要因素。

液压绞车是一种用途广泛的起重设备其中卷筒是关键的承力部件。为了清楚把握卷筒的力学特性建立了卷筒的三维模型研究了卷筒的应力和变形情况。研究结果表明卷筒承受的应力从中部往两边逐渐减小且内表面的应力大于外表面;由于在筒壁与侧板连接处做了圆角处理避免了应力集中;卷筒整体变形不大变形量从中部往两边变形逐渐减小最大变形出现在内表面处。研究结果可以为卷筒的设计提供一种参考方法同时为下一步的优化设计提供理论基础。