针对目前超声波流量测量系统测量精度不高的问题，本文在介绍时差法超声波流量测量系统的工作原理、推导流量计算公式的基础上得出影响测量结果的主要因素，有针对性的提出了延长声波法、温度补偿法、流量修正法、系统集成化设计，为提高系统的测量精度提供一种参考。

针对高速开关阀流量控制中存在的死区、饱和区和非线性区问题，在对比脉宽调制（PWM）控制及传统PWM补偿控制的基础上，提出了两种非线性控制方法，基于死区和饱和区分段补偿的PWM控制和脉宽调制-脉频调制（PWM—PFM）控制。基于这两种非线性控制方法，分析高速开关阀的流量特性，并搭建了高速开关阀控制液压缸位置回路，从仿真和实验的角度，对比分析高速开关阀在PWM控制、传统PWM补偿和文中提到的两种非线性控制下的液压缸位置控制特性。研究结果表明：两种非线性控制方法分别从占空比和工作频率的角度对高速开关阀的死区、饱和区和非线性区进行补偿，使高速开关阀在0％～100％占空比范围内流量线性化；在仿真与实验验证中能够有效解决由于流量控制死区和饱和区所造成的液压缸启动和到位过程中误差较大的问题。

为了研究高速开关阀在液压缸位置控制系统中的应用,在分析高速开关阀流量特性的基础上,针对高速开关阀流量控制存在的死区和饱和区,利用脉频调制（PFM）和脉宽调制（PWM）相结合的控制方式对高速开关阀进行补偿,使其流量线性化。在液压缸控制过程中,针对纯反馈的滞后性和前馈控制抗干扰性差的特点,提出了前馈-反馈的控制策略,即对高速开关阀提前给定一定频率和占空比的脉冲信号,利用模糊算法实时调整高速开关阀的工作频率和占空比,对液压缸中活塞的位移误差进行修正,以达到对液压缸中活塞位置的精确控制。利用节点容腔法建立了液压缸的进油和回油支路的流量与力学方程,并在Simulink环境下建立起仿真模型,通过FESTO液压实验平台搭建油路进行实验验证,得出了仿真与实验情况下的液压缸中活塞位移及高速开关阀的频率、占空比特性曲线。...

大型起竖装置普遍采用多级液压缸驱动,在缸体初始长度相同的情况下,多级缸较单级缸行程更长,但是其结构也更复杂。为得到多级缸的特性,基于容腔节点法建立了多级缸的运动模型,考虑润滑油膜的信息改进了Lu Gre摩擦力模型,采用迟滞因子的等效阻尼模型改进了接触力模型,完成了多级缸驱动起竖过程的仿真。多级缸换级时作用面积突变,导致压力和速度突变,产生过大的冲击,为减小换级冲击,在缸筒上布置多个缓冲小孔。仿真结果表明：采用缓冲结构后,换级时缸筒同步运动,将压力突变转化为缓变,提前将压力增大至下一级缸筒工作压力,大幅度减小了换级时的速度和加速度波动。

为了研究高速开关阀在液压缸速度控制系统中的应用,在分析高速开关阀流量特性的基础上,提出了基于高速开关阀的单阀直控式和旁路节流式两种液压控制系统方案,并且采用脉宽调制技术（PWM）,根据液压缸的位移信号调节PWM的占空比,控制进入液压缸的流量,间接达到控制液压缸速度、削弱冲击的目的。针对两种应用方案,分别通过Sim ulink建立仿真模型、FESTO液压实验平台搭建系统进行实验的方式,得出了仿真与实验情况下的位移、速度、加速度曲线。仿真曲线与实验结果的对比表明：单阀直控式和旁路节流式两种液压控制系统方案都能较好地实现液压缸速度的控制,其中单阀直控式更加适合于小流量液压系统,而旁路节流式的应用范围较广。

介绍了液压系统故障诊断技术的发展过程和各种典型的故障诊断方法总结了液压系统故障诊断技术的研究热点指出了通用化故障诊断系统是液压系统故障诊断技术的发展方向智能传感器技术、信息技术和人工智能技术等的融合是通用化故障诊断系统的实现途径。

针对具有非线性和时变特性的电液比例系统研究了自适应预测控制器的设计问题。采用隐式广义预测控制算法无需辨识对象模型参数而是利用输入/输出数据直接辩识控制器参数以求解最优控制增量具有计算量小、实时性高的特点。仿真结果表明在不需要关于被控对象先验知识的情况下隐式广义预测控制器可以很好地跟踪设定值的变化同时对于系统外部干扰和模型参数的变化具有很好的适应能力在电液比例系统控制器的设计中具有良好的应用前景。

针对液压系统的特点，设计了一种压力和流量的数据采集系统。该系统采用高集成度的DSP芯片控制数据采集，实现了车载式的小型化；采用工业控制器管理采集模块的通信，可以实现对多个节点的数据采集。该采集系统操作方便，精度高，可以实时完成液压系统的整个工作过程的数据采集。

研究了液压油缸缓冲装置的工作机理，建立了液压油缸圆柱形缓冲装置缓冲过程的数学模型和Simulink仿真模型；针对缓冲装置的结构参数对活塞末速度和缓冲腔最大压力的影响，建立了优化目标函数，进行了结构参数寻优。研究成果可用于液压油缸圆柱形缓冲装置的设计和结构优化。

对复杂机械系统的运动可靠性分析还没有形成一个成熟的理论体系。以某大型多级缸起竖系统为例，提出了一种采用可视化仿真技术来分析系统运动可靠性的新方法。以统一的油缸负载函数为起点，一方面从系统受力分析入手，推导负载的起竖角度函数；另一方面从系统几何学建模入手，推导出液压油缸的起竖角度和展长函数。以这两个函数分别驱动负载和液压油缸的运动，在此基础上进行了可视化建模和仿真。仿真结果证明：此方法能够从视觉尺度和数学尺度两方面来验证系统的运动可靠性。