平衡阀安装于液压缸无杆腔内,用于平衡活塞杆受到的外负载,静态时可短期保持液压缸长度,动态时防止液压缸失速。但由于液压缸存在内泄漏,在外负载作用下,普通液压缸并不能长期保持工作长度不变。钢球自锁液压缸作为一种自锁型液压缸,具备行程极限位置机械自锁功能,在驱动阵面起竖后,液压缸可以长期保持工作长度不变,从而保证阵面工作角度长期不变。钢球自锁液压缸安装平衡阀后具备防止失速和极限位置长期保持工作长度的双重优点,但是当参数不匹配时,会出现延时误动作。文中研究的问题是如何进行液压缸与平衡阀的参数匹配。

在液压挖掘机动臂下降时,大量的重力势能经液压阀口节流转化成热能而耗散,不仅浪费了能源,还对系统产生温升,造成冷却系统额外损耗。为解决上述问题,提出一种基于平衡油缸的势能回收系统,采用平衡油缸与驱动油缸交互驱动的结构,使蓄能器中液压油得到循环冷却。以动臂动作可控性、蓄能器能量密度及使用寿命为约束条件,对系统中动臂油缸、蓄能器等元件工作参数进行匹配;利用AMESim软件建立系统仿真模型,对蓄能器工作压力、容积等参数进行优化,并据此搭建基于平衡油缸势能回收系统的某30 t级液压挖掘机样机,实验结果表明在动臂上升时,势能回收系统驱动油缸无杆腔压力相比于传统双动臂油缸驱动系统可降低3 MPa以上,并可减少液压泵50%的流量输出;在动臂上升和下降整个过程中,可节能约25%。

由电液比例换向阀和轴向变量泵组成的比例变量泵系统是一种新型液压动力机构。由于它具有一系列优越性能,近年来得到迅速发展和应用,但是,此种机构的动力学分析和设计计算方法,目前尚处于研究之中。本文从实际出发,以负载曲线和比例阀空载流量为条件,导出以功耗最小为指标的系统参数A(变量油缸活塞有效面积)与Q_m(比例换向阀空载流量)最佳匹配计算公式。分析了系统中压力和流量的关系,考虑了油液的泄漏和压缩性的影响,建立了系统的动力学方程。然后,利用位置精度求出开环增益,以实现控制线路的优化设计。

以某公司研发的一款纯电动商务车为研究对象，针对其动力性和续驶里程的要求，在理论分析和计算的基础上对动力系统进行参数匹配，并基于CRUISE软件搭建了整车仿真模型，通过对其动力性和续驶里程进行多次性能仿真以优化驱动电机的匹配参数，选用80km／h匀速循环工况和NEDC循环工况对动力电池组SOC变化进行分析，闭环仿真及优化分析结果表明：在山区城市道路下，纯电动商务车的动力性和续驶里程得到了明显提升，满足了设计要求，为纯电动汽车的研发提供了参考。

以某款电动汽车为研究对象，对动力系统进行参数匹配，采用高级车辆仿真器ADVISOR（Advanced Vehiclesimulat OR）选择中国典型城市循环工况进行性能验证，利用自动调整参数模块Autosize对电机功率、蓄电池组数和传动系统传动比进行优化，来降低制造成本和使用成本。并采用单一变量法研究蓄电池组数、电动机功率和传动系统传动比的选择对整车性能的影响规律，结果表明：蓄电池组数增加能够增加行驶里程，但是由于质量的增加而影响动力性提升；单方面增加电动机功率，在附着力约束范围内，能够有限提升动力性，但是对续驶里程不利；传动比的选择要均衡考虑动力性指标，合适的传动比将增加行驶里程。改善动力性。

根据港口牵引车设计要求,将传统内燃机牵引车设计成电动港口牵引车。针对驱动部件确定前牵引车部分运行参数的不确定性,使用区间算法完成了动力系统的选型。通过分析港口牵引车作业工况,搭建港口电动牵引车基于时间的运行工况,并使用高级汽车仿真软件ADVISOR搭建整车模型,模型仿真结果表明,所建工况下电动牵引车经济性优于内燃机牵引车。联合MATLAB遗传算法工具箱和ADVISOR非用户界面函数,以电动港口牵引车变速器速比为优化变量,牵引车满载和空载工况的能耗之和为经济性目标,牵引车设计的动力性能要求和变速器各挡关系为约束条件建立传动系优化模型。优化结果表明,在保证车辆使用要求的前提下,整车经济性进一步提高。

针对液压提升装置下行过程中负载重力势能转化为热能耗散的问题，提出了一种新型的全液压势能回收系统。介绍了新型势能回收系统的结构和工作原理，并对势能回收系统中液压蓄能器、液压泵／马达及其变量机构的参数进行匹配。应用AMESim建立仿真模型，对系统的操控性能和势能回收效果进行仿真研究。结果表明，新型势能回收系统能够实现液压提升装置重力势能的回收，势能的回收效率随着负载的增大而提高，并逐渐趋于稳定。系统操控性能良好，能够控制液压提升装置以不同速度稳定下行，不受负载大小的影响。

针对某型电动工程车辆，在综合考虑其工作机构、转向系统及制动系统需求的基础上，对车辆泵站参数进行了匹配设计。采用变频阀控复合调速方式，设计了整车液压回路。实车测试表明：在满载变幅、满载调平两种典型工况下，泵站转速跟踪准确、响应迅速，能够较好地满足液压系统需求。

为提高油液混合动力系统挖掘机的节油效果及操控性能，对某21t油液混合动力挖掘机进行了参数匹配仿真研究。基于元件样本曲线及试验测试曲线，建立混合动力挖掘机数学模型和整机AMESim／Simulink联合仿真模型。根据动力源驱动结构、工作原理及负载特性，确定了释放策略。利用AMESim／Simulink联合仿真，分析不同辅助马达与蓄能器参数对燃油消耗量的影响，并依此确定系统匹配参数。仿真对比分析了参数匹配后的混合动力系统与原系统动臂油缸下降速度、发动机输出扭矩、燃油消耗量、燃油消耗率。结果表明，相对于原系统，节油率为12．5％，节油效果显著。

为便于实验室研究大惯量液压回转系统的控制特性,建立了大惯量液压回转模拟系统与实际系统参数匹配的理论基础,并指出应分别按照泵排量、马达排量、转动惯量三者之间的关系来匹配模拟系统的参数,并以300 t矿用液压挖掘机的回转系统为例,对模拟系统的参数进行了匹配。结果表明：模拟系统与实际系统具有相似的动态特性。