通过对往复式液压增压装置液压控制原理的分析,构建增压装置数学模型,根据数学模型对增压装置的工作特性进行初步判断。同时,通过实验监测不同压力等级下增压器的动态响应,对比得出响应特性结论。发现往复式增压器工作中存在“锯齿状”压力波动,其输出压力略大于理想值,输出误差在10%以内,最大换向时间随压力等级增加呈现先增加后减小趋势,换向次数随压力等级增加而增加。对于低于30 MPa的工况和控制精度比较高的工况,往复式增压器效率较低,并不适用,需引入闭环控制并考虑其波动特性。

以正流量控制挖掘机液压系统为研究对象,建立主泵排量调节系统与多路换向系统数学模型,搭建其AMESim仿真模型,探究铲斗联主阀开启过程中泵阀系统响应特性。针对铲斗主阀开启过程阀口流量和压力波动过大、速度响应匹配不当等问题,提出降低先导压力与泵排量比例系数k和优化节流槽特征参数的正控泵与阀控系统响应匹配优化方案,并通过试验验证优化方案的有效性。结果表明优化后阀芯在开启阶段的流量波动幅值和压力波动显著降低,流量波动幅值降低了18.19%,压力波动峰值降低了2.8 MPa。

在涡轮增压内燃机上,增压空气系统如要在加速过程中驱动涡轮增压器的转子,能采用可变几何截面涡轮增压器和电动辅助增压器以替代机械式压气机,从而改善增压发动机瞬态运行时的动态性能。保时捷工程公司比较了几种不同的气动助力方案,并得出了相关结论。

研制了一套工业X-CT二代(Ⅱ代)扫描运动控制实验装置,即"平移+旋转"的扫描运动系统.针对Ⅱ代扫描运动控制系统中的旋转运动,根据其运动特点,获得旋转运动的传递函数.利用Matlab开发软件,在时域和频域对系统的响应特性进行仿真,并对其进行一定程度的校正,改善其响应性能,以达到对二代扫描运动实验系统的最优化控制.

针对激振系统中螺纹插装平衡阀工作频率与激振器频率不同步的问题,对激振系统中平衡阀的响应特性进行研究,建立螺纹插装平衡阀的AMESim仿真模型,得到控制口阻尼孔直径、调压弹簧刚度和阀口锥度对激振系统中平衡阀最高工作频率、阀口开度以及通流能力的影响。研究结果表明,控制口阻尼孔直径和调压弹簧刚度共同影响平衡阀的最高工作频率和阀口开度,阀口锥度影响平衡阀通流能力。阻尼孔直径与阀口开度和最高工作频率呈正相关,调压弹簧刚度与阀口开度和最高工作频率呈负相关,阀口锥度与通流能力呈负相关。激振频率达到平衡阀最高工作频率后,平衡阀会先后经历两个阶段的失效。第一阶段为正向自由流动功能有效而反向节流流动功能失效,第二阶段为正向自由流动功能与反向节流流动功能均失效。

电/气比例压力阀是气动伺服系统的核心元件。根据高速开关阀型先导式电/气比例压力阀的结构和工作原理,利用AMESim中气动设计元件库搭建了比例阀的仿真模型,模拟了比例阀的静、动态特性,并给出了电/气比例阀的压力-流量曲线关系式。通过仿真数据和样本及试验数据的对比,验证了电/气比例阀仿真模型的有效性。

电磁开关阀是阀控液压系统中重要的基础流控原件,其开关特性决定系统整体性能。传统驱动方式下,阀芯位移响应滞后于励磁驱动电流,阻碍频响的提高。提出通过建立位移反馈提升阀芯在阶跃励磁电流作用下的电磁力的响应特性,进而提升电磁阀位移频响的方法。对二位二通电磁开关阀建立了动力学与电磁学方程,搭建了阀芯电磁-动力学关键参数测量装置。试验验证了试验装置可行性并获得了阀芯位移响应的开环传递函数。结合试验数据,在Simulink中搭建了反馈对电磁开关阀开关特性影响的验证系统。仿真结果表明,通过利用电磁阀位移反馈,阀芯位移对励磁线圈的阶跃响应改善显著,响应时间相比开环阀芯驱动缩短了近53%。

高速开关阀是涡轮增压系统的重要部件，响应的快速性直接影响增压器的压比。根据高速开关阀的结构及工作原理，建立其数学方程。运用AMESim建立动态模型并进行了电流、阀芯位移、控制口的压力仿真分析，结合示波器测量的实际响应时间，证实仿真结果的可靠性。由于高速开关阀响应时间具有滞后}生，研究分析改变阀芯质量、驱动电压、弹簧预紧力对响应特性的影响，并根据仿真提出了优化调整建议。

低速大扭矩高水基液压马达具有可直接驱动负载、结构紧凑等特点，因其良好的阻燃性及环保特性，特别适用于有明火或对污染高要求的场合。针对现有液压马达的结构及配流方式不适用于高水基液压马达低速、高压工况的情况，且泄漏严重，导致容积效率较低，提出一种采用自平衡式阀配流方式的高水基液压马达结构。介绍了配流结构，分析了给定阀参数时配流特性，验证了自平衡阀配流形式的可行性，并对影响马达动态响应特性的系统参数进行了分析。

提出一种可用于气动微流控芯片气压控制的PDMS电磁微阀.阐述了 PDMS电磁微阀的工作 原理与结构给出了电磁驱动器数学模型.建立了自感系数、线圈电流、阀芯运动电压、机械运动和电磁吸力 的仿真模型;建立了 PDMS电磁微阀电磁力、阀膜弹性变形力与微流道内气、液作用力之间的多物理场耦合 数学模型.利用MATLAB/Simulink软件建立PDMS电磁微阀阀膜形变模型、出口流量模型并与5 个电磁 驱动器子模块连接.对电磁驱动器动态响应特性和PDMS电磁微阀流量动态特性进行仿真分析给出了 PDMS电磁微阀阀芯驱动力、阀芯响应特性和动态流量特性分析结果.