对工程上近期出现的直动式锥形溢流阀进行了静动态分析，通过稳定工作时阀芯受力平衡，建立了流量压力方程，绘出了Q一P曲线，得出了该阀较直动式圆柱形溢流阀调压偏差小，开启比大的结论，并说明了原因；又用功率键合图，建立了动态特性的数学模型，采用四阶龙格──库塔法、定步长，在微机上进行了动态过程仿真，并自动地打印出动态过程的压力和阀的位移曲线，找出了影响动态过程品质的主要因素，和阀芯移动时的阻尼．对直动式锥形溢流阀的优化设计和正确使用具有参考价值．

依据调压限压组合溢流阀工作原理,建立其物理模型和仿真模型,以研究先导阀和调压阀结构参数对组合溢流阀调压动态特性的影响。结果表明在相同结构参数下,调压限压组合溢流阀的超调量为13.3%,优于传统先导式溢流阀33%的超调量;随着先导阀芯质量的增加,稳压时间由14.5 ms增加到21 ms;增大调压阀阻尼孔直径,建压时间可缩短13 ms,稳压压力可达到18.9 MPa;先导阀阻尼孔直径增加时,系统波动时间增加,建压时间增加。

针对含有博世力士乐背压阀总成的大型挖掘机液压回油背压系统,存在液压油温偏高及液压油散热器使用800~1200 h后出现渗油的故障现象,通过在外部管路增设单向阀、节流阀等零部件,实现回油背压单向阀的控制腔内最高工作压力设定及液压油快速充放,降低单向阀开启压力超调量,避免故障现象的产生。经试验验证,该方案简单可行、成本低,已授权实用新型专利(CN216199383U),在某公司的中大型液压挖掘机上推广运用。

针对硬岩掘进机在掘进过程中产生的随机振动对先导式溢流阀的影响,建立阀在振动下的动力学模型。仿真分析了随机振动参数与阀体结构参数对先导式溢流阀动态特性的影响规律。研究表明,当先导式溢流阀受到横向或纵向随机振动时,随着白噪声方差增大,压力超调量基本不变,稳态下压力波动幅值呈波动性增加。随着白噪声均值增大,压力超调量逐渐增加,但稳态下压力波动幅值基本不变,横向振动对阀动态特性的影响程度要大于纵向振动。通过增大主阀前腔容积,先导阀弹簧刚度与先导阀前腔容积可以改善阀在随机振动下的动态特性。

针对液压系统在极端工况下非线性特性明显,运行稳定性差的问题,采用了AMESim多学科仿真软件,对多能域耦合闭式液压系统进行了物理建模,通过对典型闭式泵控马达液压系统模型的仿真分析,研究了在不同油液含气量及温度工况下,油液粘度与有效体积弹性模量的变化对闭式泵控马达液压系统稳定性的影响规律;同时,进一步设计了机电液一体化实验平台,对不同含气量、温度工况下,负载阶跃上升与转速阶跃下降激励时的系统稳定特性进行了验证。研究结果表明:油液含气量和温度对闭式液压系统输出稳定性的影响较为明显,随着含气量增加,液压马达转速的超调量随着负载阶跃上升与电机转速阶跃下降,分别增加0.12%和0.18%,系统稳定性减弱;随着温度升高,液压马达转速的超调量分别减小0.09%和4.68%,稳定性增强。

为了降低液压机械无级变速器使用的容积调速系统进行转速控制的波动性,设计了遗传算法(GA)优化PID的控制方法,并通过AMESim与MATLAB/Simulink联合软件开展了仿真分析。研究结果表明:通过GA优化PID控制方法进行优化后,转速达到了0.35%的超调量,经过0.25 s达到稳定状态,与传统PID控制方式相比,超调量降低了18.5%,所需调节时间缩短了0.17 s,显著降低了转速的波动性。采用GA优化PID控制方式进行优化,可以使系统获得更短的调整时间,达到更高效的响应性能,大幅减小了转速的超调量,显著提升了系统调速性与稳定性。使系统获得了更优的动态响应性能与转速控制精度,为最终满足工程应用提供了有利条件。

为加深理解液压系统弹性,从实例着手分析预期与设计的出入及其原因,以及解决方法。推而广之,设计时哪些工况可以不用考虑液压系统弹性,哪些工况整体弹性必须引起足够重视,需进行理论计算。首先对液压系统弹性分解,后对每个组成进行计算,最后进行汇总。

针对一个液压缸活塞杆与负载处存在传动链间隙的电液数字控制系统考虑了系统活塞杆运动越过间隙时所受力的突变过程、负载转动惯量较大及支点处摩擦力较大等因素建立了含间隙非线性和零阶保持器的电液数字控制系统数学模型利用Matlab/Simulink软件分析了间隙为固定值时不同采样频率下系统的响应特性。一个具体实例仿真结果表明：在含间隙非线性的电液数字控制系统中当间隙值一定时存在一个导致系统失控采样频率区当系统采样频率进入该区时系统超调量增加震荡和冲击加剧调节时间变长甚至出现极限环振荡而失控系统采样频率的选择必须避免进入该失控区内。

针对独立阻尼调压锥阀工况适应能力差等问题，提出一种复合阻尼调压锥阀，利用AMESim平台搭建系统仿真模型，与普通锥阀进行对比分析，并分析了复合阻尼调压锥阀减振调压的影响。结果表明：在一定结构参数条件下，复合阻尼调压锥阀具有更好的静态特性且动态特性得到优化；半锥角、孔径对复合阻尼调压锥阀减振调压能力有重要影响。

为解决某闲式泵控系统速度控制超调量大且响应慢的问题，提出了基于智能积分伪微分控制的速度控制方法。首先，建立闭式泵控系统的数学模型；然后，分析了一般控制算法的不足，引出了智能积分伪微分控制算法；最后，实现了闭式泵控系统的速度控制仿真，构建了实验平台。实验结果与仿真结果一致，验证了所提方法的可行性。