为从液压系统振动信号中提取有效特征进行故障诊断,针对随机噪声、端点效应和虚假分量会影响变分模态分解(VMD)的分解精度问题,提出了一种改进VMD的故障特征提取方法。首先,针对随机噪声会导致分解误差增大现象,提出了基于奇异值差分谱降噪预处理,该方法能抑制噪声对分解结果的干扰;然后,针对端点效应会导致VMD处理信号两端产生明显的飞翼现象,提出了基于支持向量回归机的端点延拓,该方法具有较高的拟合精度;最后,针对虚假本征模态函数(IMF)分量会导致VMD处理出现能量泄漏现象,提出了IMF能量熵增量的虚假分量剔除,该方法的真假分量具有区分性。仿真信号和实测液压信号分析表明:改进VMD能有效改善传统VMD方法在特征提取上的三个不足,可准确提取液压故障信号的主要特征频率,实现液压系统故障的精确诊断。

在考虑缸压缩性流量并重新定义负载流量和负载压力的基础上，建立了长行程阀控非对称缸数学模型，包含正、反两个方向的表达式。模型中引入的等效容积函数是缸两腔等效容积（或活塞位置）的函数，反映活塞在长行程中不同位置对阀控缸性能的影响。分析了新模型的意义以及对于研究长行程阀控非对称缸的动态特性的作用。最后，给出了某大型六自由度运动平台阀控非对称缸系统的部分仿真结果。

针对挠性胶管瞬态响应分析，提出了用复波速来描述挠性胶管的橡胶管壁的粘弹性对管中液体压力波的传播的影响的新方法。以此为基础分析了挠性胶管衰减流体脉动的一般规律，解释了现有的现象，并得出了一些新的结论。此外，还指出了该方法目前存在的不足及今后的研究方向。

对Stewart运动平台动力学模型进行了局部线性化,将六个作动杆简化成阻尼弹簧系统,用两次坐标变换得到解耦的振动线性运动微分方程:首先采用齐次转换矩阵将各局部坐标中建立的质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵以及冲击力均转换到固定的总坐标系中;后利用模态矩阵将前面得到的物理坐标转换成自然坐标,使方程解耦.最后得到Stewart运动平台的冲击响应,并对各种不同条件下名义运动的换向冲击引起的振动进行比较.结果表明,冲击振动在六个自由度方向的耦合作用较大,平台名义运动的加速度和油压都不能太大,否则容易造成过大的振动.

将6-DOF并联机器人的液压分支作为假想的单开链,由空间机构的位姿关系建立其组成构件的局部坐标系,并利用RPY角描述方法,通过转移矩阵将各构件的刚度及阻尼矩阵依次转移到固定坐标系中,得到了系统振动的运动微分方程.通过复模态分析,求得运动平台的振动响应.结合实例研究了系统刚度随平台结构参数和姿态的变化规律,并分析了运动平台在起动时的强迫振动响应.

建立了用于六自由度运动模拟器的数字伺服步进液压缸的数学模型。该数字液压缸包括二相混合式步进电动机、四边滑阀、阀控非对称缸、细分驱动器和机械反馈机构等部分。建模和分析中考虑了阀芯受力、步进电机非线性、间隙和死区及摩擦力等问题。基于建模分析，在MATLAB／Simulink环境中对数字伺服步进液压缸系统进行了数值仿真。

为了分析一类用于6-Dof运动模拟器数字伺服步进液压缸液压密封的摩擦特性，建立了其包括二相混合式步进电机、滑阀和机械反馈以及阀控非对称缸的数学模型。根据缸的液压密封的结构特点，应用Lugre摩擦模型构造摩擦观测器进行摩擦特性数值仿真分析。分析结果表明，缸低速时密封的负阻尼摩擦特性是产生抖动（或爬行）的重要原因之一。