针对智能气动阀门控制系统的非线性、时变性和纯滞后性问题,结合系统终端控制部分的物理特性建立了近似的数学模型;在分析了传统比例—积分—微分(PID)、模糊PID算法无法解决自动在线整定和滞后性问题的基础上设计了改进灰色预测模糊PID控制器,实现了对系统的超前控制和模糊化处理。仿真测试结果表明:所提出的算法具有响应速度快、超调量小、抗干扰能力强等优点,在智能气动阀门系统中的应用相较于传统PID和模糊PID算法有更好的调控性能。

在时差法、相位法等声速测量方法中，由换能器群延时引起的系统非线性相位响应是制约声速测量精度的重要因素。采用窄带线性模型近似描述换能器工作频段内的相位响应曲线，并分别通过相关检测与多频点测量的实验方法对模型加以验证。结果表明：窄带线性模型与换能器工作频段内的实际相位响应吻合良好，可用于准确估计声速。

MEMS矢量水听器不仅可以测量声压信号,还可以测量质点的振速信号,它具有与频率无关的偶极子自然指向性。单一的矢量水听器就能够测量水中的声压和质点振速。利用矢量水听器的这种特性,结合波束形成原理,采用数字信号处理（DSP）技术,设计了基于MEMS仿生矢量水听器的水声定向系统,并进行了实际测试,结果表明：该系统能很好地实现对目标360°方位的定向功能。

微夹钳输出位移是它的一个重要特性，微夹钳整体尺寸比较小，不能用常规方法测量输出位移。针对微夹钳的特点，提出一种微夹钳位移测试方法，采用非接触式测量，设计了一种基于视觉的微位移测试装置，并开发了配套的测量软件。测试软件通过LabVIEW软件平台实现，能够实现图像标定、测量和图像标注等功能。给出了详细的图像标定方法，通过台式测微尺实现。最后对微夹钳进行位移测试实验，验证了测量装置的可用性，并总结出微夹钳位移随电压变化的规律。位移测量装置的精度为±1um，且具有一定的通用性，可用于其他MEMS器件的位移测试。

针对各种制造和装配误差会使射流管伺服阀的射流形态出现变化,从而影响整阀的静态特性和动态特性的问题,综合考虑工业现场对微射流检测的实际需求,提出一种由液压控制、显微成像、油雾处理、废液回收等组成的微射流观测方法与系统,建立了液压驱动控制与图像采集同步的信号控制技术,设计了能提取多段射流特征提取的算法,并开展伺服阀性能评估应用,成果可以广泛用于射流元件的机理研究和性能测试。

针对缺少应用磁流变(MR)液的动密封装置的密封特性研究这一问题,应用实验的方法,对用于旋转式磁流变阻尼器的磁流变液密封装置的密封特性进行了研究。根据阻尼器与磁流变液密封装置的结构特点,设计磁流变液密封装置实验系统结构。基于磁流变液的基本磁化曲线与磁芯材料特性,对实验系统的磁路进行设计。建立实验系统,对不同密封间隙的密封特性进行实验,并对实验结果进行分析。研究结果表明:不同径向尺寸的密封间隙,转子旋转到一定转数后,磁流变液都会充满密封间隙,继续旋转时无持续泄漏现象,能够实现动密封要求。

针对传统仿真软件单次计算只能对应一种特定条件,且具有耗时长、设定值偏离实测值等问题,基于数据融合技术对仿真处理方法进行改进。使用传感器实测数据作为仿真的条件参数,依据流体力学建立管道仿真模型,结合Web技术建立在线仿真平台,提供简洁的数据交互方式,多工况、高自由度的仿真逻辑。经过实践证明:方法能在保证计算精度的同时提高仿真速度,改善了传统仿真难以应对多工况与高自由度的问题,在实际生产中具有一定的指导作用。

基于数值仿真,从不同振动马达内部泄漏的差异方面出发,探究振动钢轮压路机两个不同结构马达相互耦合的条件,提出了在不需要同步装置的情况下实现同步工作的新型双马达液压振动钢轮方法,建立了系统耦合振动状态下马达机电液—土的仿真模型,分析了马达柱塞副间隙对同步振动的影响规律,并利用MATLAB/Simulink对该仿真模型进行仿真研究。仿真结果表明：双马达实现同步振动,其柱塞副间隙相对差异应不得高于25%,可为新型双马达振动压路机的推广提供技术支撑,同时为其他无同步齿轮多马达振动系统提供参考。

考虑到传统的阀控液压系统存在伺服阀容易因受到油液污染而无法正常工作、阀控液压系统效率低、节流损失大、造成能源浪费等问题,研究一种基于伺服电机直驱液压泵的超前支架电液控制方法。伺服电机直驱液压泵系统由于电机的启动和转向过程中存在滞后性,因此使用常规PID算法的控制效果较差,使用模糊PID算法对伺服电机直驱液压泵系统进行控制。使用Matlab/Simulink仿真软件建立本文研究的直驱泵控巷道超前支架控制系统的仿真模型,并建立超前支架的实验样机,使用常规PID与模糊PID算法进行对比研究,研究结果表明：模糊PID算法作用下,伺服电机直驱液压泵的超前支架液压缸位置变化的超调量更低,调整速度更快,能够快速跟踪给定信号曲线,具有较好的鲁棒性。

为了研究涡街流量计内部流场结构，通过GAMBIT软件的非结构化网格技术和FLUENT软件的RNGk-s模型对涡街流量计的流场进行了三维数值模拟，描绘了涡街产生和脱落过程，着重分析了壁面压力分布随涡街脱落的演变情况。结果表明：涡街流场中靠近旋涡发生体的壁面静压有较明显的波动，在距离旋涡发生体一定范围内，越靠近旋涡发生体，静压幅度越大；而在对称于管道轴线的位置，壁面静压幅度相等，相位相反。该研究为优化涡街流量计的结构设计和测量