针对不同连接方式下角座阀内介质的流动特性开展数值模拟和实验研究。采用RNG k-ε湍流模型，结合标准壁面函数法，计算阀内流场。通过流量系数的实验数据和计算结果对比，验证了数学模型和计算方法的准确性。在此基础上，对正接和反接方式下角座阀内的流动核心区域、速度场和压力场进行对比分析。结果表明：正接方式下，角座阀具较高的流通能力，阀芯附近流动核心区域的面积更大。并且，在阀门出口下侧存在较大的漩涡，会导致流阻增加。在两种连接方式下，阀芯中央截面处均出现二次流，其中正接方式具有更高的流动不稳定性。

针对现实中的气动机械手存在的停滞及控制精度不高等缺陷，为了实现气动机械手更好的运动轨迹跟踪，降低其非线性，通过分析PID+ESO控制器原理，对采用PID控制和扩张状态观测器PID控制下的气动机械手进行了理论研究，通过控制器的设计，在MATLAB/simulink上分别对其进行仿真，得到其仿真跟踪曲线和误差曲线，将此控制器原理应用于气动试验台，得出基于扩张状态观测器PID控制器下的误差较低，最终得出应用于直角坐标气动机械手响应速度快、控制精度高的特点。

为改进皮囊蓄能器的动态性能，介绍了新型复式皮囊蓄能器的设计原理。通过所建立的复式蓄能器的动态性能方程组，仿真分析了新旧蓄能器动态性能的差异。基于推导的广义Maxwell力学模型，分析了新型动态系统的性能与其内部参数的联系。计算表明，新型复式蓄能器比旧式蓄能器能更好的吸收压力脉动和缓和压力冲击；新型蓄能器的复式结构提供更多可调节的内部参数，也为提高液压系统工作性能准备了物质条件。

为分析实际工况下采棉机风机内部流场的变化。采用FLUENT数值模拟方法对其内部流场进行分析。通过比较不同转速和流量工况对风机内部速度场和吸口压力场的影响。结果表明：随着转速的增大，风机出风口速度、最大运输速度不断增大，吸口负压整体呈现不断增大；随着流量工况的不断增大，出风口速度、最大运输速度不断增大，吸口负压最小值减小，最大值增大。这一结论为采棉机风机实际工作状况有了更清晰的认识，为其结构优化奠定了参考依据。

以附壁效应真空发生器为研究对象，研究了b/R值对其工作性能的影响规律。首先通过建立附壁模型并进行理论分析，对影响射流附壁的关键参数b/R值即射流宽度b和壁面曲率R的比值进行探究。进一步对附壁效应真空发生器进行仿真，对其内部流体的流场分布进行分析。同时通过试验研究，从真空度和真空响应时间两方面分析其主要结构参数b/R值对其工作性能的影响，得出附壁效应真空发生器的b/R值在1/50左右时工作性能最优，能达到的极限真空度为0.056 MPa，真空响应时间为0.2 s。

对一种带连杆六自由度并联机器人进行了运动分析，通过进行局部坐标变换推导出其位置正解计算方法。基于位置正解算法提出带连杆六自由度平台的闭环控制策略。通过Matlab/Simulink对该控制策略进行仿真分析，在阶跃输入信号和正弦输入信号下系统动态特性较好。

车辆换档缓冲阀是自动换档操纵装置的重要组成元件,它能够使得车辆在换档的过程中车速平稳地过渡，为了设计一个换档品质令人满意的缓冲阀，需要研究合适的优化设计方法。本文根据换挡缓冲阀的结构及工作原理，在AMESim环境下建立了换档缓冲阀的仿真模型，利用Design of Experiments(DOE)方法，分析得到阀的结构参数对其油压特性的影响分布情况，并且对其中主要的结构参数利用遗传算法获得期望的最优值，并通过台架试验验证了此优化方法是可行的。

阀是流体输送系统中的关键部件，准确地掌握其状态、性能对于确保系统安全可靠地工作非常重要。本文以流体输送系统中广泛应用的高压气动球阀为对象，开展了状态监测与性能评估研究。构建了球阀状态监测实验系统并开展了实验，利用获取的阀进气口与出气口压力、阀执行机构转动角度等有关信息，对球阀的性能进行了分析。结果表明：这种方法能够将球阀工作过程的稳态与瞬态特征相融合，很好地实现对球阀动态过程和工作性能的评估。

针对四配流窗口轴向柱塞马达实验成本高、研发周期长，提出了建立四配流窗口轴向柱塞马达虚拟样机仿真实验方法。首先利用RecurDyn和AMEsim软件建立四配流窗口轴向柱塞马达的3D动力学模型和1D液压系统模型；其次，利用ANSYS软件，对四配流窗口轴向柱塞马达部分几何模型进行模态求解，生成四配流窗口轴向柱塞马达模态柔性体(RFlex)多柔体动力学模型；然后，利用RecurDyn和AMEsim软件间接口技术，实时传递与共享机械系统模型和液压系统模型间的关键参数信息，完成虚拟样机模型构建。最后，通过动力学求解，得到四配流窗口轴向柱塞马达在不同工况下的动态应力应变，实现四配流窗口轴向柱塞马达虚拟样机仿真实验，为四配流窗口轴向柱塞马达的实验研究、特性分析、结构优化及疲劳可靠度预测等提供重要参考和依据。

针对采棉机棉花进入风机后排出不畅的问题。该文以某公司最新研制的小型采棉机配套风机为研究对象。通过实地测量数据并采用UG软件建立风机模型，运用ICEM软件对其进行网格划分，并采用Fluent软件对其内部流场进行三维模拟。从仿真结果可以看出：叶轮壁面所受静压大致可分为两部分，出口附近叶片壁面所受静压明显大于剩余部分；随着叶轮的高速旋转，流体流速沿着出口方向逐渐减小；在叶轮流道中存在明显的漩涡；出口处有回流产生。优化后的风机仿真结果可看出：叶轮流道中的涡流明显消失；出口处回流消失。风机内部流场有了较大的改善，棉花排出不畅的问题得到了有效的解决。为采棉机风机流场的认知和结构优化提供了一定的理论依据。

对接控制设备仿真试验失重状态模拟三自由度气浮平台是为某空间对接控制设备的全物理仿真模拟验证试验设计的。通过对平台气浮功能及运动功能的设计，确定了气控系统工作原理及元件选型；在结构方面，注重运动的平稳性和模块化、集成化设计，采用分层布局的框架式结构，保证平台重心在水平面投影方向与水平面几何中心尽可能接近。气浮平台样机完成后进行了验证试验，可满足被试设备试验的需要，设计思路和方法正确。对用于模拟失重状态试验的多自由度气浮系统设计，具有一定的参考价值。

首先介绍了基于蓄能器、液压马达驱动无人机发射的气液压弹射系统，然后建立了系统各主要部分的数学模型，并基于AMESim仿真软件搭建了弹射系统的仿真计算模型，评估了动摩擦力对无人机末端弹射速度的影响，并拟合出末端弹射速度-动摩擦力曲线。最后在试验样机上对动摩擦力进行测试，得出了设备的动摩擦力和动摩擦系数。研究表明设备的动摩擦系数会因发射角度的增大而降低，影响无人机的最终发射速度，进而影响到弹射成功率，为后续弹射系统的仿真、试验和优化提供了参考。

本文以水液压柱塞泵为试验对象，采用17-4PH和1Cr17Ni2两种不锈钢材料与碳纤维增强型聚醚醚铜（CFRPEEK）作为柱塞副配对材料，进行整机的性能试验，并测量了柱塞副试验前后的尺寸变化，对比分析了两种配对副材料的摩擦学性能。试验结果表明，柱塞副材料为1Cr17Ni2/CFRPEEK的水泵的容积效率、机械效率和总效率均高于柱塞副材料为17-4PH/CFRPEEK的水泵，1Cr17Ni2的耐磨性优于17-4PH，且CFRPEEK缸套比不锈钢柱塞更耐磨。总的来说，1Cr17Ni2/CFRPEEK摩擦副的摩擦学性能优于17-4PH/CFRPEEK的摩擦副。

针对全海水径向柱塞泵微型面接触摩擦副的工况，通过海水环境中销盘摩擦实验，考察了Al2O3, SiC, Si3N4, ZrO2与17-4PH的摩擦学性能。实验结果表明不在不同载荷下，ZrO2与热处理后的17-4PH的摩擦系数和磨损量均为最低，磨损后表面最为光滑，容易形成流体动力润滑。因此相比其他三种材料，ZrO2与17-4PH配对更适合作为微型面接触摩擦副的材料。

利用AMEsim软件搭建了沟槽式叶片泵的数学模型，得出泵在失压现象时会产生倒灌流的特点。利用预压缩和泵出口向过渡区回流补偿的方法，基本消除低压区与高压区连通时的失压现象，压力脉动率降低至0.05%。利用压力检测和振幅调节装置建立成自适应调节的补偿系统，在变负载情况下始终使泵输出压力脉动极小的流量。

摘 要：根据弦线转子副理论齿廓不满足互为共轭条件，但可始终在连心线上保持接触的特点，提出用理论齿廓的等距曲线作为实际齿廓，即一种采用滚子隔离的新型弦线转子泵，保证了每一瞬时只有一对轮齿接触，从根本上消除困油现象，而且使接触面之间的摩擦由滑动摩擦变为滚动摩擦，大大减小了摩擦力。推导出理论瞬时流量近似计算公式，同时利用“数形结合”的方法，说明该新型弦线转子泵瞬时流量近似恒定。通过分析液压力和转子啮合对弦线转子产生的径向力，并结合径向力的合成，得出可以通过选择合理的转子宽度和齿顶圆直径、缩小压油腔尺寸、液压平衡法三种方法有效的减小转子泵径向力，为日后推广该泵进入实用提供一定的理论参考。

摘 要：新型负载模拟器利用摩擦加载原理实现对舵机的力矩加载。利用摩擦磨损理论，提出修正的摩擦力矩计算公式，对圆环式、圆盘式、扇形式摩擦副的摩擦力矩进行计算与讨论，初步证明了修正模型的合理性；基于热力学理论，采用有限元软件(ABAQUS）分析摩擦盘瞬态温度场，结果表明，压力、转速的升高都会使摩擦盘温度迅速升高，同时造成高温区更加集中；较压力而言温度场对转速变化更加敏感；扇形式结构和圆环式结构仿真结果比较表明，扇形式更加适合小力矩加载。

针对阀前补偿的LS系统在流量饱和状态下无法按各执行机构多路阀节流阀口开度成比例的分配流量进而严重影响执行机构复合动作协调性的问题，提出了一种基于流量计算的方法用于实现系统的抗流量饱和。在此基础上，建立了LS系统抗流量饱和AMESim模型并进行仿真研究。仿真结果表明，LS系统采用流量计算法后，在流量饱和时能按各执行机构多路阀节流阀口开度之比进行流量分配，保证了复合动作的协调性，为解决实际LS系统的流量饱和问题提供理论参考。

摘 要：在航空关节轴承疲劳寿命及性能评价试验机的电液力伺服加载系统中，设计自抗扰控制器（ADRC），评估系统的状态信息和扰动信息，解决在极端条件、无扰动数学模型下对动态载荷谱加载的精确控制问题。通过仿真与实验，证明：在外部条件相同的情况下，自抗扰控制器在电液力伺服加载系统中的控制效果优于PID控制，系统的响应速度，抗干扰能力以及鲁棒性显著提高。

针对煤矿井下液压支架系统液压冲击大的问题设计了一款新型高水基大流量比例换向阀。主要介绍了所研制的换向阀的结构及工作原理，并利用AMEsim仿真软件搭建了该阀的仿真模型。通过研究表明，在斜坡信号输入的情况下，该阀能实现正常换向且主阀口开口大小与输入信号成正比例趋势；在阶跃信号输入的情况下，验证了阀的稳定性并分析了阻尼孔和主阀芯末端锥度对阀性能的影响，发现阻尼孔大小影响阀响应的快速性，合理选择主阀芯末端锥度大小可以提高阀的稳定性。

为了分析不同工况下某款双离合自动变速器液压控制系统的工作性能，本文采用AMESIM软件对稳态工况下的换挡力和润滑冷却子系统的出口流量进行计算，并通过自动变速器台架试验对计算结果进行验证。计算和试验结果吻合度较高，并且均能表明：VBS阀能够精确控制换挡力，DCT液压控制系统能够快速实现换挡。另外在DCT液压系统的仿真模型中，计算油温对换挡力的影响。通过计算得知油温在30~90℃范围内，均对换挡力的影响不大。

针对大型锻造液压机阀控液压系统中由于泵源输出与负载流量需求不匹配问题，在数字泵PCM控制概念的基础上提出了一种基于数字和模拟组合控制的多泵源液压系统的构型思想，该系统能够实现泵源输出流量的实时连续变化，使系统具有容积调速的特征，为解决锻造液压机阀控系统传动效率低下问题开辟了一条新途径。同时，针对该多泵源系统中泵组状态切换时存在的流量冲击问题，提出了时间差延迟控制策略，仿真结果表明：该控制策略使得系统流量冲击程度降低了约50%-75%。

给出了一种新型液压柱塞泵。该类型柱塞泵工作时，在结构上利用柱塞自身既能转动又能往复运动的双向运动自由度，在实现吸油、排油的同时又起到配油的作用。与传统的柱塞泵相比，该泵取消了配油盘、滑靴等零件，既简化了结构，提高了极限转速，又保存了柱塞泵效率高、工作压力大等优势。试验结果表明，该泵具有重量轻、最大转速高、工作压力大等优点，明显优于相同规格的传统柱塞泵。

为提高电液位置伺服系统控制精度，以电液振动台为控制对象，针对电液伺服系统液压固有频率较低、阻尼比较小等特点，提出一种三状态反馈控制与前馈逆模型控制相结合的2自由度复合控制策略。利用加速度反馈和速度反馈分别提高位置闭环系统的液压动力机构的阻尼比和液压固有频率，以保证系统在稳定条件下拓展系统工作频率范围；前馈逆模型控制能够改善实验系统的动态响应特性，进一步拓展系统频宽，提高电液振动台波形复现精度。实验结果验证了提出的2自由度控制策略的有效性。

本文基于主从控制理论提出一种新的阀控缸电液系统位置和压力主从控制方法。建立阀控缸系统位置传递函数后，将液压缸两腔的压力动态变化信号应用位置-压力转换公式转换为位置信号，再将转换的位置信号叠加到电液伺服系统的主位置闭环内，以实现阀控缸系统位置和压力的主从控制。通过在MATLAB/Simulink中搭建的仿真模型，仿真分析该方法的控制效果，仿真结果表明该控制方法正确可行。通过分析现场样机矫直钢板时液压缸的位置和压力信号，结果证明电液伺服系统位置-压力主从控制方法可以实现位置、压力不同变量的在线主从控制，提高了系统的响应速度和控制精度，为其它电液伺服系统的设计、研究提供理论基础。

摘 要：液压管路作为飞机液压传动系统的重要组成部分，是飞机安全飞行的重要保障。由于飞机飞行环境的复杂性，随机振动载荷下的疲劳分析是飞机液压管路动力学设计的重要手段。本文选取国产大型客机C919左侧机翼的一段典型液压管路作为研究对象，应用ABAQUS有限元软件进行随机振动响应分析，获取随机振动载荷下的应力响应功率谱密度函数，对液压管路在随机振动载荷下的强度特性进行了分析，然后结合S-N曲线对管路结构危险部位疲劳寿命进行预估，为航空液压管路的设计及优化提供理论参考。

水液压比例/伺服阀是水液压驱动的自动化装备的核心元件，控制着执行元件的运动速度及方向。设计了一种新型旋转式水液压比例阀，介绍了其组成、工作原理及特点，建立了其数学物理模型，对其动态特性，特别是频率响应特性进行了仿真研究。得出：（1）适当减小阀芯半径以及阀芯与阀套的配合长度，或适当增加阀芯与阀套的间隙，可提高系统的稳定性及响应频率；（2）力矩电机的转矩常数与转速常数的选择也会影响系统的稳定性与响应频率。该研究为研发高性能的水液压比例/伺服控制元件奠定基础。