为了抑制舰船舵液压系统压力冲击,提出一款新型液压减振降噪装置,将气囊、磁流变液阻尼器、阻尼孔3种常见的消振方法集成在一起。通过查阅液压手册,确定气囊的体积、压力参数;基于AMESim仿真,确定阻尼孔的数量、直径和长度;结合Lord公司生产的磁流变液阻尼器,确定磁流变液阻尼器的参数。基于AMESim,搭建改进型蓄能器仿真模型。结果表明:改进后的蓄能器在冲击模式下的插入损失大于15 dB;流量脉动模式下,当流量脉动频率大于100 Hz时,其插入损失大于10 dB;脉动频率越高,插入损失越大。

为开展液压系统内不同流量脉动信号传递与激励特性的研究,设计搭建了频率可控的液压流量脉动生成试验平台。该平台以某船舵液压系统为模拟对象,包含惯性负载、驱动液缸及转舵机构、主控阀组、长管路模拟单元及脉动生成单元等。采用speedgoat实时仿真目标机,搭建了配套的测控系统。结合仿真和试验,验证了该平台在350Hz以内指定幅频流量脉动信号的生成能力。结果表明,该平台工作稳定可靠,试验生成的流量脉动信号与仿真吻合度良好,误差均在10%以内。

介绍了一种新型数字液压缸,通过数字脉冲直接控制油缸的位置、速度和方向,实现了终点目标控制。

针对舰船纵倾均衡调水系统中球阀关闭时水击严重的问题,设计搭建了包含电液球阀和数字步进球阀的实验系统。通过CFD关阀水击计算与实验研究相结合的方法,重点分析单线性、多种两阶段线性关阀规律对系统水击特性的影响。结果表明：相比单线性关阀,先快后慢的两阶段线性关阀能有效缓解阀门完全关闭后的压力振荡,但当快关阶段角度太大时反而导致关阀过程中的水击压强升高;同时当快关阶段角度较小时,则水击防护效果不佳;就该研究而言,以快慢速比1. 6且快关角度在45%时水击防护效果较好。

考虑工作环境对系统可靠性和可维护性的要求提出了一种基于数字液压的主动式波浪补偿系统。对系统结构进行了分析建立了数字液压执行机构的数学模型验证了初步设计的系统特性并针对主动式波浪补偿系统对执行机构的特殊要求对系统进行了频域校正。结果表明校正后的数字液压缸在保证补偿精度和响应速度的同时具有足够的稳定裕度能够很好地满足实际工程的需要。

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.

通过对液压系统主要组成元件振动和噪声的分析,建立了电机质量不平衡引起基础强迫振动的数学模型,提出了控制该系统振动和噪声的相关措施,并经过六自由度运动平台机构液压系统的实际应用,收到了很好的效果.

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。

针对阀控非对称机构建模和分析当中，存在多种形式定义负载流量和负载压力的问题，根据动力机构功率匹配，归纳了定义负载流量和负载压力的通用原则及表达式，并分析了物理意义。在此基础上，对采用不同形式负载流量和负载压力的阀控非对称缸机构进行了分析，并给出推荐采用的定义形式。

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。