为适应工程机械智能化和节能化作业的发展趋势,提出基于集成储能泵控液压挖掘机的轨迹控制,其中液压缸采用增加势能回收腔的集成液压缸。建立挖掘机位姿空间、关节空间与驱动空间彼此间的转换关系,再利用正弦加减速法对挖掘机整平作业进行轨迹规划,并求得相应驱动空间中的位移曲线;搭建伺服电机-定量泵驱动集成液压缸的数学模型,分析其固有特性,并采用液压缸速度前馈、位置/速度反馈双闭环的控制策略提高其控制精度;最后在SimulationX软件中搭建机电液联合仿真模型。结果表明:铲斗齿尖末端最大误差为17 mm,在合理的范围内,所以可利用速度位置复合控制实现对挖掘机的准确控制。

针对采用储能液压缸协同驱动重型机械臂升降来实现重力势能回收和利用的方法,研究了不同储能缸与驱动缸无杆腔面积比对系统节能效果的影响。分析了储能缸协同驱动回路控制动臂升降的工作原理,建立了系统的数学模型;以76 t液压挖掘机为例,在Simulation X中构建了整机的多学科联合仿真模型,并通过试验验证了模型的准确性。依据此模型对液压挖掘机空载和带载工况下,储能缸与驱动缸无杆腔面积比对系统能耗特性的影响进行优化仿真研究。仿真结果表明:在相同的工作周期,优化后储能缸协同驱动系统的液压泵输出能量约为732.0 kJ,较改进前节省能量约253.8 kJ,节能率由27.2%提高至46%,实现了节能效果的提高。

为缩短复杂液压产品的研发周期和提高系列化产品的开发效率,提出一种基于多核CPU的复杂液压产品快速并行优化方法。该方法利用粒子群算法寻求产品设计参数的优化和性能指标的约束,将每个仿真程序视作粒子群个体。采用两级加速策略,即CVODE求解器加速和多核CPU加速。以非对称轴向柱塞泵三角槽优化设计为研究对象,通过物理样机试验对CVODE求解器加速方法的准确性进行验证,结果显示,试验与仿真结果吻合度较高。利用粒子群算法对三角槽主要参数进行优化以降低泵输出流量脉动。对比三角槽结构优化前后的流量脉动率,结果显示,在不增加柱塞腔压力的条件下,非对称轴向柱塞泵三角槽优化后的流量脉动相比优化前降低了36%。该方法可脱离专业仿真软件平台,能够独立运行于Windows操作系统,解决液压动态仿真对专业软件依赖的问题,且多进程比多线程...

将振动理论应用到液压挖掘机挖掘作业过程中不仅可以减小挖掘阻力,降低能耗,而且能够提高挖掘机特种作业（如冻土开挖）的能力.该文对振动掘削技术进行介绍,并分析液压挖掘机振动掘削减阻的机理.在此基础上,研究和设计了挖掘机振动掘削液压系统,该系统可以根据作业对象的不同特点,及时调整振动频率和振幅;运用SimulationX对系统建模和仿真。

用于井下煤矿生产的支架搬运车液压行走系统工况条件差、故障模糊性及随机性大、检测维修成本高且路试困难。针对此问题,首先根据A4VG型柱塞泵的机械结构及工作原理,采用参数化建模方法建立了系统联合仿真模型,分析了泵的压力流量特性及其控制回路运行特性;然后设计了系统试验台对柱塞泵及其控制回路特性进行了试验测试。结果表明：采用试验测试与仿真分析相结合的方法能有效地反映泵控回路维修结果,大大提高了维修效率,降低了成本。

针对砂轮位置扰动引起的多余惯性力，及其磨头自身重力、摩擦力和惯性力对磨头压下系统输出力的影响。采用开环控制，系统压力波动较大的问题，提出在三通比例减压阀控制压力的基础上叠加闭环控制的方法进行改进。对钢坯修磨机控制系统提出采用分层控制结构，研制了以可编程控制器（PLC）为核心的磨头压下控制系统，实现了各个功能模块的闭环控制，改善了控制效果，提高了设备的可靠性。为提高工作效率，压下过程采用位置、压力复合控制；引入带积分分离的增量式PID控制器闭环控制压力，实现了对磨头压下力的精确控制，使该系统在位置扰动下能够保持良好的跟随特性，满足了性能要求，并已成功应用于国产板坯修磨机上。

介绍了钢坯修磨机磨头液压压下系统的工作原理，提出压下过程中采用位置、压力复合控制，提高了工作效率。针对砂轮位置扰动引起的多余惯性力，及其磨头自身重力、摩擦力和惯性力对修磨力的影响，采用三通比例减压阀开环控制压力，系统压力波动较大的问题，提出在三通比例减压阀控制压力的基础上叠加闭环控制的方法进行改进，实现了对磨头压下力的精确控制，使系统在位置扰动下能够保持良好的跟随特性，满足了性能要求，利用AMESim软件对系统进行了建模和仿真研究，确定了控制器参数，用试验验证了仿真结果，并已成功应用于国产板坯修磨机上。

电液位置伺服系统起动过程会造成系统压力突降和执行器运动速度大幅波动,产生液压冲击;当系统有多个执行器工作时,系统压力突降会导致其他执行器产生误动作,甚至发生安全事故。针对上述问题,提出两种解决方法。一是将位置控制过程分解为速度和位置两个控制过程,且执行器的最大速度由系统最大流量和液体的压缩性限制。二是利用阀口压差对伺服阀流量进行修正。理论上阐述了两种方法的原理,采用数字仿真和试验进行了验证,结果表明,在不影响系统响应特性的前提下,两种方法可以消除电液位置伺服系统起动过程中的系统压力突降和产生的冲击。

首先介绍了采用二次调节的台车牵引系统的工作原理，在Matlab／Simulink软件环境下，建立了系统所采用的电子比例变量泵、变量马达和蓄能器的数学模型，通过仿真确定了控制器的结构和参数。结果表明，应用二次调节技术能够回收和重新利用系统制动动能，减少装机容量，且能量回收效率随系统转速的增大而升高。

对三元件向心涡轮液力变矩器的设计方法进行了研究,提出了基于环面流线的设计方法。将流体质点在液力变矩器内部的运动看作为在环面上的曲线运动并可分解为轴面分量和周向分量,推导了轴面流线方程和环面流线方程。分析了叶片对于流线的影响,给出了流线型叶片厚度函数。将叶型骨线和叶片厚度函数相结合,得到了叶片表面的计算方程。研究结果表明,三元件向心涡轮液力变矩器的轴面流线和环面流线都比较接近抛物线。