泵控液压缸操舵系统因工况复杂、负载变化大、变量泵装置惯量较大等因素,使其产生的压力冲击对系统效率、平稳性及准确性造成了不利影响。首先对泵控液压缸操舵系统进行物理建模,采用Simulink对系统进行动态特性的仿真研究;其后在AMESim软件中建立泵控液压缸操舵系统模型,仿真液压缸压力冲击,并与Simulink仿真结果对比,确定模型的正确性。在此基础上,重点分析航速、伺服控制系统中阀控液压缸弹簧弹性系数以及舵角速度对系统冲击特性的影响,据此得到减小压力冲击的设计方法和控制结论,为改善泵控舵的性能提供理论依据。

为将分岔理论应用于数字液压缸稳定性分析与设计,对系统非线性模型进行了等价变换和光滑处理,同时为克服刚性问题影响,基于量纲分析理论通过选择合适的基本量将模型无因次化,并采用预测-校正延拓法确保分岔求解的精度和效率。在各自可行区间内,对重要参数和不确定参数进行了单参数分岔分析,结果表明：数字液压缸的初始设计具有一定的稳定裕度和鲁棒性,系统受不确定参数的影响较小;运用分岔理论,能够有效揭示各参数对系统动态稳定性的影响,为系统参数设计提供指导。

在考虑功率匹配和非对称结构特性的基础上，以液压弹簧刚度最小位置为工作点，推导了阀控非对称缸的传递函数，给出了合理的液压固有频率计算公式，建立了通用的数字液压缸传递函数模型。利用所建模型，分析了参数意义和系统特性，并结合具体参数进行了仿真验证。结果表明，受负载和非对称结构影响，数字液压缸正反向运动特性存在差异；系统性能由内反馈回路的结构参数决定，系统稳定性良好。

在考虑缸压缩性流量并重新定义负载流量和负载压力的基础上，建立了长行程阀控非对称缸数学模型，包含正、反两个方向的表达式。模型中引入的等效容积函数是缸两腔等效容积（或活塞位置）的函数，反映活塞在长行程中不同位置对阀控缸性能的影响。分析了新模型的意义以及对于研究长行程阀控非对称缸的动态特性的作用。最后，给出了某大型六自由度运动平台阀控非对称缸系统的部分仿真结果。

对Stewart运动平台动力学模型进行了局部线性化,将六个作动杆简化成阻尼弹簧系统,用两次坐标变换得到解耦的振动线性运动微分方程:首先采用齐次转换矩阵将各局部坐标中建立的质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵以及冲击力均转换到固定的总坐标系中;后利用模态矩阵将前面得到的物理坐标转换成自然坐标,使方程解耦.最后得到Stewart运动平台的冲击响应,并对各种不同条件下名义运动的换向冲击引起的振动进行比较.结果表明,冲击振动在六个自由度方向的耦合作用较大,平台名义运动的加速度和油压都不能太大,否则容易造成过大的振动.

通过对液压系统主要组成元件振动和噪声的分析,建立了电机质量不平衡引起基础强迫振动的数学模型,提出了控制该系统振动和噪声的相关措施,并经过六自由度运动平台机构液压系统的实际应用,收到了很好的效果.

将6-DOF并联机器人的液压分支作为假想的单开链,由空间机构的位姿关系建立其组成构件的局部坐标系,并利用RPY角描述方法,通过转移矩阵将各构件的刚度及阻尼矩阵依次转移到固定坐标系中,得到了系统振动的运动微分方程.通过复模态分析,求得运动平台的振动响应.结合实例研究了系统刚度随平台结构参数和姿态的变化规律,并分析了运动平台在起动时的强迫振动响应.

介绍了数字液压减摇鳍的工作原理，并利用液压仿真软件AMESim建立了数字液压减摇鳍系统的整体仿真模型，对系统的动态特性进行了仿真研究。结果表明，该数字液压减摇鳍系统具有较好的开环跟踪特性，能够满足减摇鳍的技术要求。

AMESim软件因其在液压／机械系统建模仿真方面的突出优势，逐渐成为液压／机械系统建模仿真的主流软件。以某新型数字伺服步进液压缸为研究对象，利用AMESim建立该液压系统的整体仿真模型，研究系统的动态特性以及各元件间的相互影响，为该型液压缸的工程实践提供指导，为系统进一步优化提供理论依据。

摇摆台广泛用于模拟舰船、车辆的运动姿态,在车船设备测试、驾驶模拟器等国防与民用领域都有重要的应用价值。基于此,针对自行研制的模拟海洋环境的2自由度液压运动平台,介绍增量式步进电动机、四边滑阀、非对称液压缸、摇摆台架、同步反馈机构等构成的近似开环控制的系统结构和工作原理,建立其运动学和动力学方程,并通过状态方程描述阀控非对称液压缸换向时的跳变特性。在Matlab/Simulink中构建系统的非线性控制模型框图,将仿真与试验结果进行对比分析,表明了该数字液压摇摆台的可行性。