设计了液压伺服主、从机器手(简称主、从手),并对力觉双向伺服控制进行研究。零开口对称伺服阀的结构决定了需要主手的控制力信息通过控制器间接驱动从手,这一过程影响了系统的响应速度。本文采用主、从手的力偏差信号控制从手,用从、主手的位置偏差信号控制主手获得力觉反馈,这种新控制策略改变了从手跟随主手,主手感受从手力的常规控制模式,提高了主-从控制系统的响应速度,并可根据主手对从手的跟随来判断从手是否出现干涉等。

针对主从机器人系统双边控制策略的透明性问题,利用电液比例阀控制液压缸建立了单自由度主、从机器人临场感实验系统。在力和运动的双边控制中,采用力反馈伺服型、并行型和改进并行型3种控制策略,对空载、小刚度弹性负载和大刚度弹性负载情况下的位置和力跟踪性能分别进行了实验。实验结果表明力反馈伺服型、并行型的运动跟踪存在时间滞后,主手受力存在振动;与其他两种控制策略相比,改进并行型控制策略在小刚度和大刚度负载时具有较好的透明性。

通过对力觉临场感主从机械手分析 ,借鉴电随动主从随动控制系统的研究方法 ,结合液压主从操纵机器人的特殊性 ,综合考虑了对称型和力直接反馈型双向伺服控制系统的特点 ,提出了力位置综合型双向伺服控制算法 ,以位置误差和位置误差的变化率形成力反馈控制量 ,以从端受力形成力反馈控制量的增益。

考虑到车辆高速,重载和快速制动的需要,设计出电液伺服控制的重型车辆制动器电控单元.通过采集车速,主制动液压缸输出的制动压力信号,使用可编程逻辑器件判断制动油压和车速的逻辑关系,协调液力减速器和盘式制动器的工作,以便完成行车制动与紧急制动.所设计的电控单元具有响应速度快,工作可靠和结构简单等优点.

设计了一种脉宽调制型液压变压器,其由泵/马达流量单元和控制阀组组成,通过控制A、B两侧高速开关阀脉宽信号的占空比实现变压功能。介绍了脉宽调制型液压变压器的工作原理,通过理论推导和数学建模验证了其原理的可行性,并利用AMESim仿真软件对脉宽调制型液压变压器的变压过程进行仿真分析。脉宽调制型液压变压器控制灵活,调压范围大,可作为恒压网络系统中的二次调节元件驱动直线负载,还可回收负载端的压力能,对提高液压系统效率具有重要意义。

首先,测量装载机的转向角、动臂升角、铲斗转角及动臂油缸压强,采用一套多体动力学算法,计算出稳定区域图,该图是一张以极坐标表示装载机沿不同方向倾翻角度的封闭图形。然后,用陀螺仪测量装载机所处的坡度及其相对坡度的朝向角,并在稳定区域图中画出其稳定状态点,通过比较该状态点是否接近稳定区域图的边界来实现预警。最后,通过模型试验验证了该稳定区域图计算的准确性及预警方案的可行性。

设计了一种主从手均为液压Stewart机构的主从控制系统,用于操作者以遥操作的方式进行复杂曲面的研磨,避免研磨粉尘对现场工作的工人造成呼吸道伤害。针对该机构需具有六维力反馈的工作要求,采用基于工作空间的四通道力觉双向伺服策略,以降低连杆差异和外界干扰力等非线性因素的影响,提高力反馈精度。在此基础上提出了六维的策略切换控制,解决因从端遭遇刚性冲击引起的主手震荡问题。通过柔性及刚性碰撞实验证明了该策略的有效性。

对重型车辆电液伺服控制双路制动器系统进行了分析与设计。采用电液伺服控制的双联制动阀控制双腔制动油缸的双路制动方案,实现车辆的行车制动和紧急制动。通过分析制动器系统各组成模块和连接管路对制动性能的影响,建立了制动器系统的非线性数学模型。应用MATLAB/Simulink对系统的双路行车制动性能进行了仿真研究,验证了设计方案的合理性。台架试验表明：所设计的制动器液压系统的性能达到了设计要求。

针对液压挖掘机在工作过程中存在的大量能量损失根据泵的控制特性曲线将发动机、变量泵、控制阀及负载作为一个动态系统来研究其节能问题.提出了一种新的电子节能模糊控制方案.此方案利用模糊控制的优点绕过对挖掘机复杂系统模型的建立通过模糊推理算法根据外负载的变化动态调整泵的流量达到节能的目的.

系统地论述了三元件向心式液力变矩器内部三维流动计算方法。首先对各叶轮内部流场进行计算，画出其进出口压差与流量关系曲线，找到各叶轮的共同工作点，然后再考虑叶轮之间的影响，通过反复试算，逐步逼近实际工况点，较精确地计算出流场的压力和速度分布，并对性能参数进行预测。此方法以及揭示的压力和速度分布对该类型液力变矩器的设计与改进具有实际的指导意义。