阐述了基于DSP的智能仪表系统组成，采用MAX202芯片以及外围电路，完成智能仪表与计算机的异步串行通信，并对通用型输入输出GPIO程序设计进行了说明。

针对重型商用车采用固定助力特性的液压转向系统(Hydraulic Power Steering,HPS)存在操纵稳定性差的缺点,提出了一种旁通流量控制式电控液压转向系统(Electrical Controlled Hydraulic Power Steering,ECHPS)。建立了该转向系统核心部件电液比例阀数学模型,设计了ECHPS系统的助力控制策略和助力特性曲线,为了消除被控系统受到参数不确定性和外界干扰的影响,采用神经网络与自适应动态面技术相结合的算法设计了一种新型控制器。通过理论与仿真分析证明了所设计的自适应神经网络动态面控制器不仅响应快、跟踪效果好、控制精度高,而且能够实现汽车低速时的转向轻便性和高速时的良好路感要求。

为了降低目前商用车广泛采用的液压助力转向(HPS)系统的能耗,设计了基于比例电磁阀控制旁通流量的新型电控液压转向(ECHPS)系统,研究了新型ECHPS系统在改善车辆操稳性的同时,在降低转向系统能耗方面的效果.分析了ECHPS系统各模块的功率平衡关系,基于Matlab/Simulink建立了ECHPS的功率流模型,采用模糊PID控制算法对ECHPS系统中比例电磁阀的阀芯位移进行控制,仿真分析了动态多工况下ECHPS系统的功耗,并进行了大客车ECHPS道路试验.结果表明仿真结果与试验结果基本一致,所建的ECHPS系统功率流模型有效;与HPS系统相比,ECHPS系统在整车空载与满载试验时的功率损耗分别降低了7.0%和15.6%;驾驶员主观评价的整车高速路感得到明显改善.

为研究并优化滑移转向装载机液压系统热平衡性能,分析计算了滑移装载机行走液压系统与工作液压系统的发热功率与整机的散热功率,并针对该系统提出了优化方案.理论分析计算及试验数据的对照分析表明:液压系统热平衡优化方案正确有效,优化后的液压系统热平衡温度满足实际工程作业的要求.

为降低重型车辆液压转向系统(HPS)的能耗,改善高速工况转向驾驶员路感、提出一种节能型电磁离合器电控液压转向系统(E-ECHPS),该系统采用电磁离合器控制转向泵转矩和转速。运用有限元分析法,建立电磁离合器主、副电机仿真模型,研究主、副电机的动力特性;研究电磁离合器功率输入输出的关系,分析该E-ECHPS的节能性;对E-ECHPS转向工况下的助力性能和直行工况下的能耗进行了仿真分析。结果表明在转向工况,电磁离合器的输出转矩随车速增大而减小;在直行工况,在车速为10、40、80 km/h的时段内,该E-ECHPS的总能耗相比HPS减少71%。该E-ECHPS可实现随车速可变的助力特性,并具有明显优于HPS的节能性。

针对高压工况下O型密封圈泄露问题,利用Ansys建立了作动筒密封结构有限元分析模型,分析了介质工作压力、径向间隙以及密封圈直径等对动/静密封结构性能的影响。结果表明:在高压工况下,无论是静密封还是动密封,O形圈较高的压缩率均能预防挤隙现象,均能避免应力集中。工作油压对密封圈接触应力的影响近似呈线性变化,且O形圈压缩率越高,密封处的最大接触应力越小。此外,在压缩率相同时,O形圈的直径越大,最大接触应力和Von-mises应力越小。此研究结果为O形圈密封在飞行器作动筒液压系统的应用提供了依据参考。

为了兼顾装备E—ECHPS助力转向系统的大客车的操纵稳定性与节能性，设计了基于按需功率匹配的E—ECHPS助力转向系统助力特性。通过试验测量了驾驶员偏好的方向盘转矩，通过仿真得到了不同车速下的转向阻力矩变化规律。根据后向按需功率匹配原理，得到了所需克服的转向阻力矩与电磁转差离合器（ESC）输入电流之间的关系，通过改变ESC输入电流进而改变液压泵转速，以实现输出助力跟随转向阻力矩的变化。与传统的HPS相比。具有按需功率匹配助力特性的E—ECHPS实现了良好的操纵稳定性和节能性。同时，将该助力特性与传统助力特性进行对比，结果表明，基于按需功率匹配的助力特性对地面附着系数的变化具有良好的跟随性，增强了车辆的操纵安全性。

两相螺杆膨胀机在能量回收领域具有较好的应用前景。本文构建了螺杆膨胀机的转子型线，建立了其两相膨胀过程的数学模型，分析了工质压力、质量、干度等参数随主轴转角的变化规律。结果表明：孔口流动损失造成吸气开始及结束阶段均存在压力降低现象，泄漏导致膨胀阶段工质压力从低于理想值增加至高于理想值。吸气结束时吸气腔内工质质量低于理想值，实际输气量由吸气孔口流动损失和泄漏量决定。膨胀过程工质干度随主轴转角的增大而降低，排气开始时工质干度大于理想值。工质入口干度的增加导致输出功率逐渐降低，但单位质量工质的输出功率逐渐增加。

基于主动控制进气阀的气量调节系统具有调节范围大、节能效果好等优点，适用于工艺流程中大型压缩机。本文依据热、动力学理论建立了耦合阀片运动的往复压缩机热力学模型，模拟了气缸内气体瞬态压力变化规律及进气阀片运动特性。研究结果表明：调节工况下自动阀和强制阀方式同时存在，执行机构延迟关闭进气阀，使压力升高过程延迟，实现压缩机流量及功率的降低。执行机构在气阀完全打开后作用，不影响气阀打开过程，仅利用撤销时间控制压缩机气量。调节工况下阀片打开速度不变，但关闭速度增大，且阀片与阀座间的最大撞击速度随执行机构撤销角度的增大而增大。由于气阀打开及关闭存在时间延迟，执行机构撤销时间在主轴转角为160°～295°范围内变化时，已实现气量0～100％范围调节。

为了提高装备电控液压助力转向系统（E-ECHPS）的车辆高速紧急转向稳定性,提出了基于微分几何的线性参考模型反馈跟踪控制策略;建立了包括整车动力学模型、轮胎模型、转向系统模型和ESC模型的非线性动力学模型,通过整车试验和台架试验验证了模型的正确性;推导了系统的仿射非线性状态方程,考虑到轮胎、液压系统和ESC的非线性,运用微分几何理论对系统进行精确线性化得到输入输出伪线性系统;建立了包含转向系统的线性参考模型,为了实现对线性参考模型理想状态的跟踪,构造了反馈跟踪控制器;以方向盘转矩为输入进行了有控制和无控制下的阶跃转向仿真和单移线仿真,结果表明：施加反馈跟踪控制可以显著提高车辆在高速紧急转向工况下的操纵稳定性,为E-ECHPS系统的控制策略设计提供了理论依据。