为解决全断面竖井掘进机在钻进过程中的角度偏斜问题,提出纠偏过程撑靴液压系统控制策略。考虑到钻进过程中姿态测量的实时性,重点提出针对小角度偏斜的纠偏原理,将竖井掘进机的纠偏过程规划为绕钻头顶点旋转和向下钻进的交替配合;将各支撑液压系统的作用独立开来,以单个撑靴液压缸为对象,建立了含不确定干扰的纠偏过程撑靴液压系统动力学模型,设计基于模型补偿和角度误差符号积分的鲁棒控制策略,并通过李雅普诺夫稳定性分析证明了控制器可理论实现渐近跟踪性能;基于MATLAB/Simulink平台建立系统仿真模型和控制算法模块,选择两类转角指令,完成控制策略对比仿真。结果表明:在不确定干扰下所提出控制策略具有较高的偏斜角度调节精度。

为探究大颗粒粒径对全断面竖井掘进机上出渣泵过流部件磨损特性的影响,基于SST双方程混合湍流模型、Finnie塑性冲蚀磨损模型对其进行数值模拟,获得了全断面竖井掘进机出渣泵过流部件的冲蚀磨损形态,分析不同颗粒粒径对叶片磨损程度的影响。模拟结果表明:磨损最严重区域在叶片吸力面;定量预测出叶片磨损强度随不同初始条件的变化规律;随颗粒粒径增大,颗粒与吸力面的碰撞几率降低,叶片吸力面磨损区域显著减小,磨损位置受颗粒粒径的影响明显,而后盖板的磨损面积几乎不变;全断面竖井掘进机上出渣系统在输送最大粒径超过100%的固相颗粒时,仍具有良好的可靠性和稳定性。大颗粒粒径仅对吸力面磨损程度影响显著,对后盖板影响不明显。

针对舰船操舵过程中舵叶与水动力之间存在强力位耦合的问题,本文设计出一种新型复式液压摆动缸转舵机构,该机构由内外两层转子组成,内层转子控制舵叶转角,外层转子进行力矩解耦。为减小复式液压摆动缸的质量和体积,本文提出一种基于协同进化的多目标遗传算法,算法包含两类种群,一类用于进化决策解,并评价罚因子,另一类用于调整罚因子,并指导第一类种群进化,两类种群通过信息交换,来指导自身的搜索,从而使整个系统协同进化,以此求解复式液压摆动缸各几何参数的数值,直至获得满意解。最后,将该算法得到的参数数据,在三维软件中完成建模,并利用有限元软件进行应力应变分析。结果表明,相较于传统遗传算法,协同进化多目标遗传算法得到的复式液压摆动缸的质量减少了约25.5%,其得到的几何参数数据更为合理。

为尽量减小某火炮输弹机构液压系统中存在的液压冲击问题，利用AMESim软件建立了输弹机构液压系统的仿真模型。通过分析液压冲击原理，得出影响液压冲击的参数变量。基于仿真模型，在单纯改变某一影响参数的条件下，分析了不同参数变量对输弹机构液压冲击的影响，提出了减小液压冲击的措施以及需要进一步研究的方向，此结论对输弹机构液压系统的优化设计具有一定的参考价值。