为实现对单杆气缸活塞运动轨迹的精确控制,本文提出了一种基于扩展干扰观测器的非线性级联控制方法,利用扩展干扰观测器估计干扰与未知模型参数信息,通过非线性鲁棒控制律抑制参数与干扰估计误差、未建模动态的影响。该级联控制器由内环压力控制回路和外环位置回路两部分组成,分别采用滑模控制理论进行设计,利用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性。试验表明,所设计的控制器能获得良好的轨迹跟踪控制性能,对干扰和系统参数变化具有较强的性能鲁棒性。

为提高单进气嘴非接触气爪的吸附性能和气爪结构加工的方便性,根据气爪型腔内部流场特性和3D打印原理,提出了一种基于3D打印技术的旋涡流气爪结构优化设计方案。基于对非接触气爪工作原理的理论分析和气爪型腔内部流场特征的仿真研究,以提高气爪吸附性能为目的对气爪型腔结构进行优化设计,应用3D快速成形加工技术加工出通过仿真计算设计的气爪结构模型。实验结果表明：优化后的气爪型腔产生的负压比优化前负压增大一倍,气爪的吸附力提升57%,在气爪加工方面,采用3D打印技术比传统的机械加工技术更具便捷性,且气爪型腔内部复杂结构更容易被加工出来。

该文主要研究冲击式气扳机拧紧扭矩测量结果的不确定度评定,按照标准JB/T8411-2006《冲击式气扳机》和GB/T5621-2008《凿岩机械与气动工具性能试验方法》要求,结合新型冲击累积扭矩测量设备,对动态冲击扭矩测量结果进行不确定度评定,验证了该设备扭矩测量的精度,同时为冲击式气扳机扭矩测量结果不确定度评定提供参考。

该文主要研究冲击式气扳机空转噪声测量结果的不确定度评定,按照标准JB/T8411-2006《冲击式气扳机》和GB/T 5898-2008/IS0 15744：2002《手持式非电类动力工具噪声测量方法工程法（2级）》要求,在半消声室中对冲击式气扳机噪声的A计权声功率级测量结果进行不确定度评定,验证了噪声检测方法的合理性与设备检测精度,同时为冲击式气扳机噪声测量结果不确定度评定提供参考.

为了优化局部多孔质气浮导轨的设计参数，建立了包含多孔质流量特性的气浮导轨气膜压力特性数学模型，提出了一种基于非支配排序遗传算法（NSGA—II）的多孔质气浮导轨优化设计方法，实现了耗气量最小和气膜承载能力最大两个目标的参数优化计算。该方法能够获得目标空间内均匀分布的Pareto解集，克服了实际设计过程中单纯依靠经验的缺陷。选取4组Pareto最优解，通过改变参数分析了各参数对气浮导轨性能的影响程度。结果表明，多孔质排布位置对气膜承载能力的影响最为显著。

在构建旋回流非接触式气爪几何模型和控制方程的前提下,对气爪内部流场特征及影响其吸附性能的关键参数进行数值分析.结果表明：单进气口的气爪,负压中心与气爪的几何中心存在偏移,并且,在回旋流向下运动的同时,负压中心也会随之发生迁移;当气爪的几何参数、工作条件为定值时,存在最适宜的气膜间隙,可使负压值和吸附力达到峰值;双进气口的气爪比单进气口的气爪具备更好的吸附稳定性;在单进气口气爪的气室内增加螺纹式凹槽,可在一定程度上提高吸附稳定性.

针对新国际标准ISO 6358．1中测量气动元件流量特性的两种方法——放气试验和充气试验方法，选取电磁阀和流量控制阀，通过实验分析了不同测试压力和取点间隔对C、b值测试结果的影响；并在相同测试条件下，对两种试验方法所测C、b值的一致性进行验证。测试数据表明：两种试验方法测得的c值受取点间隔和测试压力影响较小；b值受测试压力和取点间隔影响大。相同测试条件下，两种试验方法测出的C值相近，而b值相差太大。建议国际标准在后续修订时能明确测试压力和取点间隔条件，并考虑进一步研究两种测试方法并存于同一标准中的适用性和科学性。

介绍了气动减压阀国内外标准的概况，通过对气动减压阀的国内外相关标准研究，找出各标准间的差异，包括标准适用范围和测试项目的差别，主要特性的测试回路、检测方法和表述方法的区别，并指出了减压阀可靠性标准ISO19973-4变更前后的技术变化。选取国内某厂家生产的精密减压阀作为实例，按照ISO6953-2的方法要求，测试了分辨率和重复精度等主要特性。

空载流量特性曲线可以表征电液伺服阀的多项重要静态特性指标,但是又无法直接从实验测得的流量数据中得到曲线.因此,必须对所测流量数据进行数据处理.为了方便有效地得到空载流量特性曲线,所以结合数值分析原理提供了几种数值计算方法,分别为通过三次样条插值计算名义流量曲线,通过最小二乘法确定名义流量增益线,以及通过移动平均法平滑处理曲线.最后,将这几种方法与MTLAB结合可以有效快速处理和分析空载流量特性曲线.

直驱式电液伺服系统是一个典型的闭式回路系统，需要采取补油措施，该文提出了用液控单向补油阀和密闭油罐组成的无动力补油方案，经试验研究，该补油装置完全满足直驱式系统要求，无爬行现象。同时通过理论分析与实验研究，建立了直驱式系统的数学模型，并进行动态响应分析。