针对双液压马达同步驱动系统建模过程中存在负载变形考虑不足的情况，采用单弹簧、双惯量块代替单惯量模型建立负载动力学模型;与双阀控液压马达模型结合，建立可考虑负载变形的双马达同步驱动系统模型。采用压差均衡控制策略抑制阀控马达参数不一致引起的负载变形，并利用PID控制策略改善系统整体性能。运用数值仿真方法研究压差均衡控制策略对负载变形的抑制效果和PID控制参数对负载变形的影响。研究结果表明压差均衡控制策略对阀控马达主要参数失衡引起的负载变形有明显的补偿效果，但对主要参数小范围失衡情况下系统整体性能的改善效果不明显;PID控制在改善系统整体性能的同时有可能使负载变形加剧。

为了对电液比例变量泵的控制方法进行仿真研究,建立了基于Simhydraulics的电液比例变量泵的控制模型;为了测试控制方法的工作性能,通过调节节流阀开口对泵进行加载;经过理论分析及仿真研究,明确了各种控制方法的问题所在;为了解决压力控制模式下压力振动较大及PD控制器难以消除控制误差等问题,提出了对双闭环控制方法引进积分补偿的控制方法;针对压力控制模式和流量控制模式下不同的控制要求,建立了可根据泵的工作模式自动调整参数的PID控制器。对新提出的控制方法进行数值仿真及试验显示,新控制方法不但具有双闭环控制方法的稳定性能,对电液比例变量泵因流量变化带来的误差也具有很好的消除作用。

对开环加载测试方法进行数值仿真和试验验证的结果发现,电液比例变量泵P-Q特性曲线在恒流和恒压段分别存在较大的滞环和振动,因此提出了系统压力闭环控制的测试方法.该方法根据泵不同工作模式下测试系统不同的加载要求,在恒流模式下通过PI调节实现压力控制,在恒压模式下通过PD调节削弱压力振动,并设计了可根据泵的工作状态自动调整控制策略及控制信号的自适应控制器.对闭环加载测试方法进行数值仿真和试验验证,结果表明,所提出的方法可有效消除测试过程中存在的流量测量误差和压力振动,对电液比例变量泵P-Q特性曲线测试工作的改进具有实际意义.

针对阀控非对称液压缸系统在采用PID控制器进行位置闭环控制时,存在液压缸活塞位置超调和由伺服阀阀芯切换导致控制效果差的问题,设计了基于高斯过程的非线性模型预测控制器。采用高斯过程回归训练得到阀控非对称缸系统的离散数学模型,通过求解二次规划问题,控制器输出最优序列。仿真结果表明,该机器学习方法有效估计了位置增量中噪声的标准差,预测输出更接近真实值;在多约束条件下能有效提高系统响应时间,保证活塞位置无超调,位置控制精度满足0.1 mm。

针对高速轴向柱塞泵在不同空化程度下故障特征不明显导致识别准确率低的问题,提出了一种变分模态分解和极限梯度提升树融合的识别方法。在不同空化等级下进行高速轴向柱塞泵空化试验,采集壳体的振动加速度信号,对信号采用变分模态分解方法并从中提取故障特征以构造特征数据集,最后利用极限梯度提升树进行空化等级的识别。为证明所提方法的抗噪性能,在测试集中加入了随机高斯白噪声。结果表明,加入不同信噪比的噪声后,该识别模型仍能准确地识别出高速轴向柱塞泵的空化等级。

阐述了汽蚀的原理与现象,提出了一种对核电厂用正常余热排出泵进行汽蚀余量仿真研究的数值模拟方法。对水力模型流体区域进行建模,并介绍了模型假设和简化、网格的生成方法、工作介质的物性以及数值模拟仿真计算方法。按ANSI/HI1.6离心泵试验要求进行仿真,通过对各流量点不同进口压力的扬程数据进行拟合计算,获得设计流量点、小流量点和大流量点扬程下降3%时的汽蚀余量NPSH3值。

拼装机是盾构机的重要组成部分，其液压系统的稳定性直接影响拼装机乃至整个盾构机的正常工作性能。针对实际工作中存在振荡的某拼装机，为了找出振荡的原因，建立盾构管片拼装机液压提升系统物理模型的动态特性方程，并对其进行频域分析。利用MATLAB软件绘制了拼装机液压元件在不同参数工况下的Nyquist响应仿真曲线，通过对系统曲线结果进行对比分析，得到了拼装机的振荡问题的解决方案，并在现场验证了方案的可行性，实现了从全局系统层面进行局部诊断。

针对TBM掘进过程中主机剧烈振动问题和施工环境特点，提出一种基于液压系统的振动能量吸收转换装置。介绍了该转换装置的系统结构组成与工作原理，采用AMESim软件建立该系统的仿真模型。基于仿真模型研究了工况参数和元件参数对振动能量液压转换装置性能的影响规律。分析表明，振动能量油液转换器能实现相应功能。同时，在该结构条件下，液压马达转速随着活塞频率先增加后减小；马达转速随活塞幅值增加而增加但小幅值影响不明显；马达转速上升时间随蓄能器容积增加而增加；单向阀弹簧刚度需进行合理设计，否则转换器不能正常工作。

为提高阀控液压缸泄漏检测的准确性和效率,提出一种基于子空间辨识的液压缸泄漏诊断方法。选取液压缸活塞杆外力负载作为输入信号,两腔压力、活塞杆位移与速度作为状态变量,建立系统状态空间模型;应用子空间辨识运算得到系统矩阵相关元素的估计值,并由此判断泄漏故障的存在、类型与严重程度。基于MATLAB-Simulink仿真模型对该诊断方法进行了数值仿真验证,结果表明该方法有效且具有较高的准确性。

为了验证电控比例液压泵在通用液压机上的性能,搭建了电控比例液压泵控和阀控液压系统对比测试的试验台,对比实验发现：电控比例液压泵控液压系统的速度及压力的控制性能更稳定,验证了电控比例液压泵在通用液压机上应用的可行性,对于通用液压机的升级改造,具有实际指导意义。