针对目前液压支架跟机运行过程中流量匹配不合理导致的跟机执行速度低和系统压力波动等问题,提出基于模糊控制的液压支架自适应流量匹配策略。利用AMESim软件建立简化的支架液压系统仿真模型,采用MATLAB模糊控制工具箱设计支架流量匹配模糊控制器,实现泵站供液流量的精准控制,为液压支架跟机运行不同动作提供合适的供液流量。结果表明,匹配供液与额定供液相比能提高液压支架跟机速度、减少系统压力波动。

以某型电动挖掘机LUDV液压系统为研究对象,从减小溢流损失、提高节能的角度,结合异步电机调速性良好的特点,介绍一种液压系统流量匹配方法。液压系统采用泵阀同步控制方式,预设多路阀的主阀压差为1.4 MPa,手柄信号同时控制定量泵的转速和LUDV多路阀的过流面积。提出挖掘机工作机构所需流量的数学模型,建立了液压系统AMESim仿真模型并进行仿真分析。仿真结果表明:当挖掘机执行机构单一或者复合动作时,泵的输出流量为期望值,泵的出口压力比最高负载传感压力高1.4 MPa;当系统流量饱和时,主阀压差减小,各执行机构流量按需求流量成比例分配而不发生干涉。

为适应移动机械的智能化作业和高质量作业的发展要求,提出了一种新型的挖掘机臂架位置控制策略。根据目标位置和操作速度,设计了预期的工作轨迹。利用所提出的策略,使动臂可以沿设计轨迹移动到目标位置,并保证定位精度。建立了控制策略的试验样机,并进行了相应的试验。实验结果表明：本研究工作对提高挖掘机臂架自动化作业效率和精度具有普遍意义。

针对负载敏感系统效率低、响应慢的问题,提出一种带旁路压力补偿的电液流量匹配系统.该系统根据负载流量需求直接控制泵的排量,引入旁路压力补偿回路以解决由过流匹配带来的压力冲击和能量损失.建立该系统与机液负载敏感系统的数学模型,并对两者的动态特性进行对比分析.建立基于2t液压挖掘机的实验样机,进行典型工况下动臂提升动作以及动臂/铲斗复合动作实验研究.理论与实验结果表明：所提出的系统通过采用旁路压力补偿和流量匹配方法,提高了压力可控性和阻尼性能,系统压力裕度和响应时间相比机液负载敏感系统分别降低了0.6~0.7 MPa和0.5s,同时负载速度振荡减小,提高了所提出系统的效率和操控性能.

为解决泵控非对称缸两腔所需流量不相等的问题,在轴向对称柱塞泵的基础上,提出一种能够平衡非对称缸流量差的变量非对称泵控缸闭式方案。通过控制变量非对称泵的斜盘角度实现对非对称缸的运动方向与两腔流量的控制,并将其应用于负载敏感液压挖掘机动臂回路中。为分析该方案的可行性,利用AMESim软件建立系统仿真模型。通过仿真分析,对比了变量非对称泵控系统与传统负载敏感阀控系统动臂运行特性和能耗特性。结果显示,采用变量非对称泵控系统动臂运行更加平稳,能耗降低36.9%。

清洗水泵是泵车上必不可少的装备,水泵实际须配的功率很低（约3 k W）,而泵车发动机功率很大（287 k W）,现所有泵车水泵的液压系统,均采用定量泵-定量马达系统,在发动机高速运转、定量齿轮泵系统流量很大时,水泵将泵出高压水,而发动机怠速、系统流量低时,系统基本没法正常泵水工作。针对此问题,提出了一种定量泵-定量马达系统流量匹配的设计方法,该方法能保证水泵系统在泵车发动机从怠速到全速各工况下,均能正常工作、泵出高压水,并且利用AMESim软件,建立流量匹配装置的仿真模型,对流量匹配装置工作的动态特性进行仿真分析。仿真结果表明,该系统的动态工作性能完全满足设计的要求。

为提高传统装载机能量利用率,提出采用变转速定量泵独立供油的电液流量匹配转向原理,用于控制装载机转向,将装载机方向盘转向角速度与伺服电机转速进行合理匹配,使液压泵输出相应流量到转向系统中,当无转向信号时,转向动力源不输出流量。若电液流量匹配转向系统出现故障,则该液压转向系统经电磁阀自动切换到原有转向系统,继续完成转向作业。首先建立铰接式装载机机械结构动力学与电液混合系统联合仿真模型,利用该模型对电液流量匹配系统的转向过程进行仿真,进一步建立试验测试样机,对转向系统的动态及能耗特性进行测试,并与原有转向系统的转向特性进行对比。研究结果表明:采用电液混合流量匹配转向系统,可减少转向过程的节流损失并消除溢流损失,节能约16%,并可减小压力冲击和波动,系统的稳定性也得到明显提高。

介绍了一种新型的REAX Xpac执行器，并将其与传统的电液伺服执行器从结构、系统控制原理、液压流程、性能、功能实现等方面进行详细的比较，REAX执行器有诸多先进超前的技术，值得大力推广和国产化。

为满足节能和集成应用的需要，介绍一种全数字驱动的集成液压执行单元的工作原理，提出一种基于蓄能器的流量平衡策略对单出杆液压缸的流量进行匹配，并采用变频定量液压泵作为动力源，以高速开关阀作为调节装置，以全数字方式对执行机构的位移和力等参数进行控制。建立全数字液压驱动单元的AMESIM仿真模型。仿真结果表明所设计的驱动单元的性能满足要求。