线控电子液压制动系统作为下一代汽车制动系统的主流解决方案,其轮缸液压力控制是实现车辆稳定性控制等主动安全功能的基础。针对四阀结构的集成式电子液压制动系统的成本与冗余问题,提出一种无轮缸压力传感器下的轮缸液压力控制策略。通过台架测试分析液压调节单元的工作特性,提出基于伯努利方程与轮缸PV(pressure volume)特性相结合的轮缸液压力估计方法,设计电磁阀开闭逻辑及基于减压优先的轮缸液压力均衡控制策略,最后通过台架试验进行对比验证。试验结果表明,所提出方法的液压力控制均方根误差在0.21MPa以内,与有液压力传感器方案的控制精度相当。

针对无人机、战术弹、支线民航等小型飞行器航空发动机燃油计量系统与推力矢量系统微小流量的伺服控制需求,就旋转直驱伺服阀偏心球副传动接口与非全周节流阀口等关键结构进行了尺寸约束设计分析,并就节流阀口宽度、球副偏心距以及驱动电机转动惯量等重要参数进行了优化分析,给出了伺服阀结构设计的优化区间。在此基础上,研究提出了电机转角与电流双闭环控制方法,幅频响应实测结果与理论分析较为一致,200 Hz以上高频响应满足实际需求,且双闭环控制方法大幅降低了伺服阀响应超调并提升了稳定性。

针对某旋转直驱式伺服阀对驱动电机小长径比紧凑型结构形式的设计要求,从伺服阀功率级200 Hz动态响应需求出发,设计了一款环形行波型超声电机。分析了超声电机的基本工作原理并建立了超声电机定子转子摩擦传动模型,搭建了超声电机特性测试实验台并进行了转矩-转速测试,实验结果与仿真结果一致,验证了电机设计的合理性。在此基础上,进行了超声电机驱动频率和驱动电压的影响特性分析,结果表明超声电机在49.8 kHz的驱动频率下具有最大的工作效率,驱动电压大于110 V时可以满足伺服阀转速与转矩工作需求,并且在49.8 Hz的驱动频率和110 V驱动电压条件下可以接近最大的工作效率。

结合可靠性工程在液压系统中应用研究的发展现状 ,针对国内合成橡胶压块机普遍存在的液压控制系统故障率高、可靠性差、能耗高 ,经常出现导致后处理生产线停产的现状 ,研制了采用PC点对点控制的压块机专用新型二通插装阀液压系统 ,并对液压系统进行可靠性分析 .根据主机工作特点按工艺步骤建立液压系统的可靠性模型 ,利用MATLAB进行仿真 ,最后通过可靠性试验验证理论分析的正确性 ,证明液压系统设计合理、可靠性高 。

出于可重复性考虑，车辆空气动力学和气动声学的研发工作主要在风洞中稳态流动条件下进行，然而在真实路况下车辆经受着非稳态湍流，这是由比如侧风阵风、路边障碍物与稳定侧风的组合影响或前方行驶的车辆所引起的.为了能够以可重复再现的方式来模拟该路面场景，开发了一套主动湍流发生器系统FKFS swing?，并运用于斯图加特大学的全尺寸气动声学风洞中，风洞由FKFS运营.该系统由垂直跨越风洞喷口的8个翼型组成，能够以高达10 Hz的频率动态改变流动角度.先前的研究表明，开口射流对主动偏转的动态响应改变了由位置和频率变化所产生的流动角度.一种用于量化该特性的方法被提出并运用于斯特劳哈尔数高达0.45的情况.本研究中，该方法被用于分析更高斯特劳哈尔数至1.2情况下的动态响应，这与非稳态气动声学相关.结果表明，在更高的斯特劳...

采用合成射流作为主动控制手段,对自由空间中D型体尾流的控制机理和气动减阻进行了数值仿真.合成射流布置在D型体垂直背上下缘处并同时作用,射流方向与来流方向平行,频率从40 Hz变化到500 Hz.结果表明,在整个频率范围内都实现了减阻.在低频激励(65 Hz)作用下,尾流上下两侧剪切层趋于同步化,汇合位置延后,卡门涡街强度减弱;在高频激励(500 Hz)作用下,伴随着整流,剪切层向内偏转,尾流夹带现象减弱,回流区略延长.卡门涡街的抑制对于钝体尾流的形成以及减阻效果有着显著的影响.

生产过程中的不确定因素常常造成生产线各工作站工作负荷不均,整线生产节拍紊乱甚至出现瓶颈工位等问题,最终导致平衡失效.针对此问题提出作业元素复杂度、工作站复杂度和整线复杂度测度方法,建立以平衡率最高、复杂度均衡指数最小和整线复杂度最小为目标的多目标优化模型,设计生产线平衡算法求解作业元素最优划分,并应用实例对方法进行验证.研究结果表明,该方法能够在保证生产线平衡率最高的同时,均衡工作站间复杂度差异和降低整线复杂度,避免不确定因素累积而导致生产线平衡失效,提高生产系统鲁棒性.

将移动粒子半隐式法应用于齿轮搅油损失分析,以研究齿轮传动中搅油损失的内在特性.以单齿斜齿轮为对象分析其在不同浸油深度、齿轮转速和齿轮宽度条件下的搅油损失情况.分析结果表明,齿轮转速对搅油损失的影响最大;浸油深度对搅油损失的影响也较为显著;齿轮宽度对搅油损失的影响则不太明显.根据仿真分析结果建立了单齿斜齿轮搅油损失数学模型.搭建试验台架,通过试验与仿真数据的比较,验证了移动粒子半隐式法在计算搅油损失方面的可行性和准确性,从而为齿轮传动搅油损失的进一步研究提供了一种新方法.

基于状态的维护(condition-based maintenance,CBM)方法可以有效降低设备故障率,但维护导致的设备停机会在一定程度上造成系统产量流失.为了减少CBM对生产系统的影响,提出了实时维护决策控制方法.首先,建立基于马尔可夫过程的数学模型描述系统动态变化.其次,通过计算永久性生产损失量化停机维护对产量的影响.最后,提出了一种控制算法以优化CBM决策.仿真试验结果表明,该模型能恰当描述伯努利生产线的动态变化,且CBM决策控制方法可以减少永久性生产损失、提高整体生产效率.

以发动机的速度特性和万有特性为基础阐述了金属带式无级变速器(CVT)速比控制的理论依据,推导了实用的PID速比控制方法,建立了CVT动力学数学模型并进行了数字仿真.分析结果表明变速器的速比变化率大小对CVT的加减速性能有着关键性作用,决定了发动机输出功率和汽车行驶阻力功率之间的动态匹配关系.PID控制方法可以实现速比的合理变化控制.