针对板带轧机液压板厚自动控制系统(液压AGC)中,轧辊偏心补偿基本为开环控制,补偿效果难以准确保证的问题,根据闭环控制原理,提出离散辅助闭环偏心补偿法用以补偿轧辊偏心。离散辅助闭环偏心补偿法通过对控制期望厚度、实际检测厚度、偏心补偿量对厚度的补偿影响量等因素综合比较,经辅助闭环控制器计算出修正偏心补偿量代替离散存取矩阵中对应的原偏心补偿量,实现对偏心补偿量的滚动优化,从而改善补偿效果,进而提高补偿精度。通过结合厚度系统的建模与仿真分析,验证了离散辅助闭环偏心补偿法的有效性与可行性,为轧辊偏心补偿提供了一种有效的新途径。

刮板式微致动器,是一种可以实现大位移、步进式MEMS纳米微致动器。结合刮板式微致动器的表面硅加工工艺,考虑支撑梁的反作用力建立了新的理论分析模型,分析了微致动器的临界电压、单步位移以及最大输出位移等几个重要性能参数,将理论模型的计算结果与已有的实验数据以及理论模型作了对比。结果表明,本文理论分析模型的的理论值与实验结果有较好的一致性。

针对气动齿状软体驱动器,从腔室侧壁膨胀角和驱动器弯曲角度的非线性几何关系出发,基于虚功原理和Neo-Hookean超弹性不可压缩材料的非线性本构关系,建立了同时考虑底层、侧壁、前后壁应变能的准静态力学模型.该模型考虑了几何非线性和材料非线性,能够准确高效求解不同驱动气压和末端载荷作用下的软体驱动器构型.在此基础上利用Abaqus软件对固支-自由软体驱动器进行有限元仿真,并搭建了相应的实验装置,对不同气压作用下的驱动器进行了仿真分析和实验研究.结果表明驱动气压与软体驱动器的弯曲角度呈线性相关,且理论模型的预测结果与有限元仿真和实验结果基本吻合.此外,分析了软体驱动器各部位的应变能分布情况.针对驱动器受末端载荷的变曲率情况,基于分段等曲率模型得到的构型与Abaqus基本一致.该准静态建模方法为同类软体驱动器的结构优

为了较准确地描述软体驱动器的弯曲变形,利用Solidworks软件建立了软体弯曲驱动器的模型,通过控制驱动器内部的气压大小使其呈现不同的弯曲角度。首先,基于Yeoh模型进行非线性数学模型的搭建,分析其弯曲角度和输入压强之间的关系;其次,利用ABAQUS软件分析腔室数量n、腔室高度h和腔室壁厚t这3个结构参数对驱动器弯曲性能的影响,确定其结构参数;最后,将仿真结果与数学模型的预测结果进行对比。结果表明,其理论数据和有限元仿真结果较为一致,研究结果可以为驱动器的运动控制提供理论基础。

对国产某型潜艇操舵系统液压脉动噪声进行理论分析,制定了适应液压系统特点的总体仿真结构,利用MATLAB软件中的simulink子模块进行仿真计算。根据仿真计算数据,提出潜艇操作系统利用气囊式蓄能器与消声器两种降噪方案,对操舵系统脉动噪声控制具有指导意义,具备相应的推广价值。

针对某一进口BA结构五轴加工中心的换刀机构中斗笠式刀库的刀盘损坏,通过阐述了刀盘的修复过程,具体介绍了刀盘的加工测量难点、连接方式及刀盘修复过程的理论建模。

针对国家重大科技基础设施项目500 m口径球面射电望远镜（Five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST）液压促动器进行分析研究.提出利用齿轮泵泄漏特性及液控单向阀开启特性实现流量闭环的建模方法可使数学模型更准确.设计样机试验并研发试验设备以获取齿轮泵流量压力系数Kq及液控单向阀开启特性Kf两参数.利用Matlab/Simulink软件搭建系统模型分析了促动器在开环外伸及闭环跟踪两模式下的运动特性,并通过试验对系统模型进行对比验证.结果表明：建立的模型能够描述液压促动器的工作原理,参数Kq及Kf与试验结果一致性较好.开环时促动器的速度随输入脉冲频率增加而增大,闭环时促动器在变载荷下可实现稳定跟踪.仿真与试验最大跟踪误差分别为0.15 mm和0.2 mm,满足设计精度要求.该系统模型为FAST液压促动器奠定理论基础,同时可为伸缩回路差异较大的液

以McKibben型气动人工肌肉为研究对象，对编织型气动人工肌肉工作机理进行了研究，建立了考虑端部有径向约束的气动人工肌肉几何模型，并对所建模型进行数值分析。通过与理想圆柱模型的对比，所建模型从理论上能更精确描述气动人工肌肉的工作特性，这对建立更加精确的气动人工肌肉模型有着重要的意义。