波浪能因其分布广泛且能流密度高,是一种优质的海洋能源。但由于波浪能输入功率不稳定的原因限制了其应用。有研究表明,通过对波浪能能量俘获装置(WEC)的运动控制,可以有效地提高能量俘获效率。一些运动控制技术,如相位控制等已经被成功应用。近期研究中有学者提出,通过对波浪的短期预测而实现波浪能最优俘获的观点,这对于波浪能的应用是非常具有意义的,但对于波浪预测的时间尺度并未有做深入研究。基于水动力学理论对波浪的预测效应进行了理论分析并和仿真研究。通过仿真以定量的方式建立了波浪短期预测与能量俘获之间的关系,进一步增加了对波浪能俘获最优控制的理解。

舵机作为船用重要部件,是保证船舶航行和操控的关键。目前液压舵机在大型船舶上被广泛使用,大型液压舵机在应用是面临着参数非线性,负载变化等问题,因此,在设计过程中需要对其进行系统参数辨识,以精准设计其控制器。为实现高效设计控制器,应用蚁群算法对其进行系统参数辨识,首先根据数学模型推导舵机的动态方程,然后对一组信号的输出和系统响应进行辨识,根据辨识的结果对控制模型进行修正。为大型液压舵机的设计和系统参数辨识奠定了理论基础。

为了降低摩擦对连续回转电液伺服马达低速性能的影响，根据马达定子及叶片的耐磨性要求，从多种常用于马达定子的材料中筛选出3种材料，采用正交实验设计思想，在不同硬度、表面粗糙度及不同压力的情况下，利用MPX200型盘销式摩擦试验机进行摩擦磨损实验，通过极差分析方法得到对摩擦系数影响最大的因素为定子内表面粗糙度；并利用Dimension 3100型原子力显微镜（AFM）观察分析了3种材料的磨损表面。结果表明，定子材料为Crl2MoV，叶片材料为W18Cr4V时，其摩擦系数及磨损量最小，Crl2MoV磨损表面呈轻微的犁沟现象，符合马达定子工况要求，为大排量超低速连续回转电液伺服马达的设计及加工提供了参考依据。

以正交实验理论为基础，以液压马达密封为应用背景，使用MPX-2000型盘削式试验机对MoS2、石墨、玻璃纤维、铜粉填充的聚四氟乙烯复合密封材料在油润滑的条件下进行摩擦学性能研究。旨在选出一种可改善液压马达低速性能的聚四氟乙烯复合密封材料。应用正交实验方法设计试验，并对结果数据进行了极差分析。

为研究密封摩擦副所产生的摩擦力对仿真转台用电液伺服马达超低速性能的影响,对马达轴根部的组合密封进行了有限元分析,使用MPX-2000型盘削式实验机对MoS2、石墨、玻璃纤维、铜粉填充的聚四氟乙烯复合密封材料与超硬铝合金LC9、45#钢和40Cr组成的摩擦副在油润滑的条件下进行了实验研究。应用正交法进行实验设计,通过对实验结果进行方差分析,得出对马达低速性能最为有利的聚四氟乙烯复合填充材料。结果表明,采用体积分数20%的玻璃纤维、25%的铜粉、5%的石墨、5%的MoS2填充PTFE复合材料制成的组合密封环;采用超硬铝合金LC9作为电液伺服马达的外壳材料,可有效改善马达的低速性能。

海洋波浪能分布广、储量大、能流密度高，属于清洁可再生的优质能源，但由于波浪能输入功率不稳定且传动系统输入与输出功率的耦合等问题限制了其应用。分析了海洋波浪换能技术的特点和需求，提出一种基于液压传动的换能装置系统传动方案，该方案应用液压变压器的原理通过对变压网络到恒压网络的转换，实现了传动系统输入与输出的功率解耦，同时并联大容量蓄能器吸收系统中的压力和流量脉动，从而得到系统不同工况下的平稳、恒速输出。建立了该传动系统的数学模型并进行了仿真研究，结果表明：该系统可以为实现海洋波浪换能装置恒频、稳压的发电要求提供一种可能。

为了对高精度电液伺服马达的内泄漏做定量研究，文中提出了一种基于有限元的油膜控制方程数值解法．该方法首先利用有限元软件ADINA计算密封件表面的接触应力，然后使用逆解法求解一维雷诺方程得到油膜厚度，进而计算出泄漏量与摩擦力，在计算过程中使用3次多项式拟合入口区压力，解决了逆解法中压力二阶导数函数拐点难以确定的问题；分析了O型圈预压缩率、介质压力、转子半径、马达转速及油温对泄漏量和摩擦力的影响．结果表明，与传统的迭代法相比，该方法具有较高的数值稳定性与效率，适用于不同工况下马达泄漏量和摩擦力的计算，为弹性填充式密封的设计提供了理论依据．