论文探讨了将压电晶体(PZT)执行器应用于液压螺纹插装阀上的可能性.介绍了常用的智能执行器,并进行性能比较,选择压电晶体作为螺纹插装阀的执行器.提出利用PZT阀作为先导阀控制主阀的新方法.建立液压回路数学模型并进行仿真分析;建立实验测试系统,并进行性能测试.实验结果表明,PZT阀能够成功地控制主阀的油液切换,实验结果与仿真研究吻合得很好;同时提出了一种提高主阀响应速度的改进措施.

为研究配流机构工况参数对摩擦转矩的影响，根据轴向柱塞泵配流机构的受力特点，给出配流盘与缸体转子之间固体或边界润滑、全空间油膜润滑状态下的摩擦转矩构成及相应的理论计算．在不同油膜厚度、配流副转速下实测配流副的摩擦转矩变化，结合缸体转动周期讨论摩擦转矩变化过程及与配流副磨损形式的对应关系．结果表明，载荷是配流副摩擦转矩变化的根本因素；配流副正常磨损通常表现为配流盘吸油槽与压油槽间的不均匀磨损；油膜厚度对摩擦转矩的影响显著，但并不是单调反比例关系，5μm的油膜厚度引起近10％的摩擦功率损失．由配流副摩擦转矩的实测及与理论计算的对比，得出配流副摩擦转矩造成的整泵机械功率损失．

为了研究滑靴结构体微小变形对静压支承承载能力的影响,通过流固耦合方法对海水淡化轴向柱塞泵滑靴体的结构场及滑靴副流场进行数值计算.为了进行对比,在相同边界条件下,分别以液压油和海水为工作介质,对忽略滑靴体微小变形的滑靴副流场进行数值计算.结果表明：在海水润滑条件下,滑靴副流动区域中的湍流和速度场的变化使得滑靴小孔及流道变化处产生的阻尼作用得到加强;不锈钢-复合高分子材料结构的滑靴体中不锈钢基体承受主要载荷,密封带处产生的微小变形使流动区域的压力场发生变化;这些都使得滑靴副承载能力与设计值相比有所下降,需要通过减少柱塞固定阻尼、优化滑靴小孔出口流道、提高滑靴体刚度等方法进行补偿.

为了解决挖掘机在实际作业过程中挖掘力不足、燃油经济性差等常见问题，综合分析和比较国内外先进的挖掘机挖掘性能参数，提出基于组合挖掘的挖掘机工作装置优化设计新方法．挖掘机的组合挖掘方式包括基于作业路径上的多段单缸挖掘轨迹的组合和基于可行区域内离散点的双缸同时主动复合作用两种．建立优化数学模型，通过遗传算法求解多目标函数．优化结果显示：挖掘机的挖掘性能在习惯作业路径上最大挖掘力提高了10％，双缸复合挖掘时工作油缸的充分发挥比例提高了13％以及最大复合挖掘力提高了8％，证明了新优化方法在提高挖掘性能上的可行性．

针对油液混合动力工程机械能量损失较大、能量回收效率偏低以及控制策略相对单一等问题,从混合动力系统液压原理和控制策略2个方面分析.将油液混合动力工程机械液压系统分为泵控液压系统、二次调节液压系统和复合结构液压系统3种形式,研究液压系统的设计思路和工作原理,将油液混合动力工程机械控制策略分为门限值控制策略、模糊控制策略和优化控制策略3类,分析适用工况,对比油电混合动力汽车控制策略与油液混合动力工程机械控制策略.油液混合动力工程机械的发展方向包括利用泵控系统代替阀控系统、开发储能元件、设计针对工程机械结构特点的控制策略以及控制目标多样化.

为了回收液压挖掘机在回转阶段的制动能量,提出一种基于回转马达进/出口压力差自动识别回转过程所处阶段,决策能量回收的全液压自动控制回转制动能量回收系统.引入一正态分布函数,以蓄能器压力状态（SOP）、液压泵出口压力以及负流量反馈压力为输入信号,根据负载的实时需求功率,提出一种以复合恒功率-负流量动力控制决策发动机和蓄能器主辅动力源的能量分配方法,保证回转机构的正常高效运转.仿真结果表明,当回转系统作为单独执行机构时,采用该回收系统的液压挖掘机,能够实现高达50.0%的再生制动能量用于驱动回转的能量回收利用效率,在相同工况下比同吨位液压挖掘机节能16.3%,不影响操作习惯和操作性能.

为实现液压弹射实验，提出一种高速液压动力系统方案．介绍液压动力系统的工作原理，讨论大流量开关阀的双节流口井联输出的结构及其先导阀-2D伺服阀的工作原理，建立动力系统的数学模型，通过该模型对系统的响应时间、弹射速度和压力等进行仿真分析，通过实验测试开关阀进出口压力、液压缸位移速度等特性．理论和实验结果表明，该动力系统能够在初始20mm活塞位移内将负载加速至2m／s以上，并在100ms内将负载最终加速至10m／s以上，大流量开关阀的开启时间低于10ms．该系统已获得实际应用．

为提高海流发电组的能量捕获效率并提高输出稳定性，对液压容积控制实现海流发电系统的变速恒频进行研究．在海流发电液压传动系统中采用变量液压泵和液压变压器，通过变量液压泵的排量调节和利用液压变压器的变压作用来分别实现叶轮转速控制和发电机转速控制．为验证该液压传动控制系统的有效性，完成了小型海流发电液压传动系统数学模型分析，并建立海流发电液压传动系统Matlab／Simulink模型进行系统控制特性仿真研究．结果表明，采用液压容积控制和液压变压器的液压传动拓朴结构在满足最大功率跟踪控制要求的前提下，可以在液压传动系统环节同时实现发电机恒频输出控制．

针对全断面硬岩隧道掘进机（TBM）电机驱动系统脱困扭矩不足、欠负载工作效率低等问题,提出基于液压变压器（HT）的二次调节系统协同变频电机的刀盘混合驱动方案.通过分析液压变压器的工作原理并建立数学模型,基于直径为2.5m TBM实验台的性能要求,在AMEsim软件平台上搭建液压变压器超级元件模型并进行二次调节系统的性能验证.采用插值查表法反算控制角度实时控制变压器在蓄能器充放时的输入输出压力稳定,引入变比例系数PID闭环控制提高压力控制精度.仿真结果表明：通过调节液压变压器的变压比能实现二次调节泵/马达对蓄能器的精确低压充能和高压释放,压力控制误差小于2%,典型工况下刀盘驱动系统效率可提高4.99%.

以液压电梯为试验系统设计了基于专家控制器和仿人智能积分控制器的两级控制器,选取运行过程中一个阶段的误差积分作为系统运行性能评价指标,由专家控制器根据上次运行结果修正仿人智能积分控制器的有关参数,增强控制系统的自适应性和鲁棒性,通过试验验证了两级控制器的优越性和选取的系统运行性能评价指标的合理性.