利用油液可压缩特性建立了单柱塞流动特性模型,通过对柱塞运动规律、配流盘过流面积、节流系数、泄漏效应等重要参数的分析优化,提高了模型精度,在此基础上,利用集中参数建立了柱塞泵的整泵数学模型。通过Matlab编程建立了柱塞泵流动特性的仿真模型,编制了图形用户界面,能够实现对柱塞泵结构、工作参数、系统环境参数与柱塞泵流动特性（如压力冲击、流量脉动等）之间的自动仿真和分析。利用柱塞泵压力流量脉动测试试验台对柱塞泵流动特性进行测试,测试结果验证了模型的正确性和精度,证明改进的柱塞泵流动特性模型能够比较准确地对柱塞泵流动特性进行分析和预测,分析误差可以控制在5%以内。

针对负载敏感系统效率低、响应慢的问题,提出一种带旁路压力补偿的电液流量匹配系统.该系统根据负载流量需求直接控制泵的排量,引入旁路压力补偿回路以解决由过流匹配带来的压力冲击和能量损失.建立该系统与机液负载敏感系统的数学模型,并对两者的动态特性进行对比分析.建立基于2t液压挖掘机的实验样机,进行典型工况下动臂提升动作以及动臂/铲斗复合动作实验研究.理论与实验结果表明：所提出的系统通过采用旁路压力补偿和流量匹配方法,提高了压力可控性和阻尼性能,系统压力裕度和响应时间相比机液负载敏感系统分别降低了0.6~0.7 MPa和0.5s,同时负载速度振荡减小,提高了所提出系统的效率和操控性能.

为了提高挖掘机液压系统的操控性和节能性,采用电比例泵和电比例多路阀同步、开环控制方式的电液流量匹配控制系统.以2t挖掘机试验样机为研究对象,分析基于与负载压力无关的流量分配（LUDV）多路阀的电液流量匹配控制系统的结构原理和特点,建立基于Adams和AMEsim的挖掘机机液联合仿真模型;以LUDV负载敏感系统为对比研究对象,通过挖掘机动臂和铲斗复合动作,仿真与试验分析电液流量匹配控制系统的稳定、响应和节能性,并进行挖掘机流量饱和和典型挖掘工况的试验研究.结果表明：仿真与试验结果吻合较好,验证仿真模型的准确性,仿真模型可用于进一步理论研究;与LUDV负载敏感系统相比,基于LUDV多路阀的电液流量匹配控制系统改善了系统的稳定性和响应性,压力裕度减小了0.9～1 MPa,提高系统的节能性.通过典型挖掘工况对整机能耗进行评估,与LUDV负载敏...

为改善挖掘机液压系统的操控性和节能性,采用电比例泵和电比例多路阀同步控制方式的电液流量匹配控制系统.以2t挖掘机试验样机为研究对象,分析电液流量匹配控制系统的结构原理和特点;针对挖掘机轻重负载不同工况,测试系统的压力和流量特性,通过试验研究基于压力特性的开环流量补偿方法.利用实时检测的油缸速度间接实现流量闭环控制,试验分析动臂、铲斗单执行器动作和复合动作的速度控制特性,并对系统进行变负载、变速度工况测试.试验结果表明：采用流量补偿方法提高系统的流量控制精度;电液流量匹配控制系统与负载敏感系统相比,泵的压力裕度减小0.6～0.7MPa,提高了系统的节能性和动态响应性.

为分析双压力航空柱塞泵压力超调产生的原因从而降低压力超调幅值,建立该泵压力调节机构的动态数学模型,并开展数值仿真研究.分析指出,泵出口等效容腔及斜盘这2个滞后环节是导致泵压力切换时出现压力超调的主要原因.提出降低泵出口等效容腔及在控制柱塞腔前设置阻尼孔等方法来降低压力超调幅值.数值仿真结果表明,当泵出口等效容腔降低为原来的1/3时,泵从高压向低压切换和从低压向高压切换时的压力超调幅值分别下降48.6%和20.4%,设置阻尼孔能有效降低泵从低压向高压切换时的压力超调,但加大了从高压向低压切换时的压力超调幅值,因此应综合运用这些方法来降低压力超调幅值.

针对现有“实用近似”法测试带有复杂出口管道液压泵的流量脉动精度低的问题，提出一种改进的柱塞泵流量脉动“实用近似”测试法．基于柱塞泵、参考管道和加载阀三维流场，建立“实用近似”法测试系统的有限元模型，该模型对参考管道压力信号仿真精度大于90％；采用该有限元模型和动边界理论获得柱塞泵复杂出口管道特征参数，提高“实用近似”法对泵源阻抗估算精度．对比改进的“实用近似”法和ISO“二次源”法测试的泵源流量脉动，结果表明，脉动幅值和最小流量值基本相同，因此，改进的“实用近似”法适于测试带有复杂出口管道的柱塞泵流量脉动．

为了使斜盘式轴向柱塞泵的流体噪声在各种工况下都能够得到降低,研究并优化了一种柱塞泵斜盘交错角新型降噪结构.柱塞泵斜盘交错角是斜盘绕与斜盘倾角轴和主轴同时垂直的轴旋转形成的角度.交错角不同,柱塞在配流盘过渡区压缩量就不同,从而影响柱塞泵出口流量脉动和流体噪声.基于斜盘交错角降噪原理,建立带斜盘交错角的柱塞泵流量脉动模型,仿真分析了不同斜盘旋转角度对柱塞泵流量脉动的影响,结果表明：交错角旋转角度大于1°,柱塞泵流量脉动上、下峰值降低;旋转角度小于-1°,柱塞泵流量脉动上、下峰值升高;交错角旋转1°可以得到较好的降噪效果,并能在全压力范围内降低柱塞泵流量脉动,转速小于1 000r/min时可以明显降低柱塞泵流量脉动.仿真模型的有效性通过＂二次源法＂得到了证实.

提出基于串联式轴向柱塞泵转位角的降噪方案.建立轴向柱塞泵理论模型以分析轴向柱塞泵噪声的产生机理,对比仿真结果和从流量脉动测试试验台测试得到的实验结果,表明理论模型具有高精度.分析转位角对轴向柱塞泵出口流量脉动率、出口流量及斜盘转矩脉动幅值的影响.通过优化转位角,使其降低轴向柱塞泵噪声激振源强度达到效果最佳.分析轴向柱塞泵负载压力和工作转速对基于串联式轴向柱塞泵转位角的降噪效果的影响.研究结果表明,由于2个转子结构的激振源波形具有固定相位差,在波形叠加时产生平均效应,与同排量传统单轴向柱塞泵相比,具有转位角的串联式轴向柱塞泵的出口流量脉动降低55%以上、斜盘转矩脉动降低65%以上,且降噪效果受工作参数的影响相对较小.在激振源强度大幅度降低的同时,轴向柱塞泵的功率密度基本上不受影响.

基于配流盘过渡区优化的传统轴向柱塞泵降噪方法是在过渡区配流结构已知的前提下进行反向参数优化,缺少普遍性的指导意义。首先对轴向柱塞泵流体噪声和结构噪声激振源形成机理进行分析;在此基础上以消除柱塞腔压力冲击和控制柱塞腔流量倒灌峰值及分布位置为设计目标,提出开式轴向柱塞泵孔槽结合配流方式正向设计理论;采用轴向柱塞泵流动特性仿真模型,对此设计理论设计的配流盘的降噪效果进行分析,仿真结果表明可以显著降低轴向柱塞泵出口流量脉动幅值,基本消除柱塞腔压力冲击。由于此设计方法是基于目标驱动的,可以指导不同型号国产轴向柱塞泵配流盘的设计。

“二次源”法是一种精确测定液压泵泵源阻抗和泵源流量脉动的标准方法，该方法对测试元件精度和测试条件要求高，数据处理过程异常复杂，因此工业应用难度大。“二次源”法设被测泵泵源阻抗和泵源流量脉动并联，引入二次源测试被测泵泵源阻抗，通过公式计算泵源流量脉动。主要研究高频、大流量复杂出口管道柱塞泵流量脉动测试方法原理和测试过程，通过测试两组不同动态工况下柱塞泵出口处泵源阻抗和泵源流量脉动，应用公式推导泵源阻抗和泵源流量脉动。详述应用“二次源法”测试复杂出口管道柱塞泵泵源流量脉动的测试原理，测试注意问题，给出合理的测试过程；引入加权线性衰减技术估算被测泵频率处泵源阻抗，准确、快速地获得全频率范围内泵源阻抗值；给出不同出口压力下泵源流量脉动，证实了“二次源”法可用于大范围...