为了解决旋转配流盘式液压变压器的节流问题及变压范围受限的问题,提出了旋转斜盘式液压变压器的技术方案。通过对旋转斜盘式液压变压器工作原理的分析,发现旋转斜盘式液压变压器相对于原有旋转配流盘式液压变压器具有变压范围大的优点,为液压变压器在液压恒压网络中的应用提供了有利条件。通过仿真与试验测试,证明了该技术方案的可行性,为改进液压变压器性能提供了试验依据;同时为通过对液压变压器的转速系统动态模型的仿真,分析了斜盘转角、油液粘度和缸体转动惯量对转速系统动态响应的影响,为变压器的控制了提供理论基础。

外骨骼助行机器人属于科技前沿的热点,具有巨大的应用前景。对外骨骼助行机器人变刚度驱动的国内外研究进展进行了综述,主要介绍了弹性元件的变刚度驱动、杠杆结构的变刚度驱动以及挠性的变刚度驱动,阐明了目前外骨骼助行机器人变刚度驱动的发展瓶颈,展望了外骨骼助行机器人变刚度驱动的未来发展方向。

根据液压变压器控马达系统工作原理和系统动态方程,利用线性化理论,建立并简化了系统传递函数.理论分析表明,液压变压器控马达系统同时具有最小相位系统和非最小相位系统的性质.对于等配流槽液压变压器,当液压变压器控制角小于30°时,系统为最小相位系统;当液压变压器控制角大于30°时,系统为非最小相位系统.仿真结果表明,当液压变压器控制角大于30°时,系统的阶跃响应表现为负响应,系统具备非最小相位系统的特性.通过实验研究,进一步证明了理论分析和仿真分析的结果.研究表明,液压变压器控马达系统不适用于高精度转矩转速控制系统.

为实现对单活塞液压自由活塞发动机工作频率的精确控制,掌握液压自由活塞下止点运动规律是基础,基于系统基本原理,研究了活塞下止点运动规律的数学模型。通过建立数学仿真模型和试验系统,研究了液压自由活塞在下止点的运动规律及其影响因素。结果表明,活塞下止点运动过程包括反向加速和正向减速过程,活塞到达下止点后的反弹距离主要由该过程决定,活塞下止点运动过程中的反向加速力来自泵腔和压缩腔压力。系统压缩腔压力变化规律可控是工作频率精确控制的基础,压力变化规律控制要考虑活塞运动状态和单向阀的阀芯动作规律的影响。

以提高系统总效率为目标,研究了单活塞式自由活塞柴油液压动力装置的节能途径.分析了系统的能量传递过程,理论计算了能量输入、损失和输出之间的关系,结合试验结果研究了系统各组成部分的节能途径.结果表明：系统最高效率理论值可达38%,样机实测值为27.5%.理论和试验结果都表明系统总效率明显优于内燃机与液压泵的传统组合.系统内燃机部分的指示热效率达到传统内燃机的较优水平.系统液压泵部分泵腔效率的提高通过提高吸排油阀动态响应实现,高压腔和压缩腔循环效率提高通过减小两腔节流损失实现.

研究液压自由活塞发动机液压阀组动态特性.基于单活塞液压自由活塞发动机活塞运动规律,给出了其液压阀组形式,建立了阀组数学模型,对阀组的稳定性、频率响应、位移时间响应和流量特性进行了分析.结果表明：单活塞液压自由活塞发动机吸排油应分别采用反向和正向外流式锥阀;减小阀组的阀芯质量和黏性阻尼系数可减小阀芯运动与活塞运动之间的相位差,提高系统容积效率;排油阀开启过程瞬时开度大且阀芯运动受限位装置影响.

建立了音圈电机的数学模型,结合实验测试,对车用音圈式比例减压阀的阶跃响应和频率响应特性进行了研究。结果表明:音圈式比例减压阀阶跃响应速度明显快于传统比例减压阀,阶跃上升阶段时间缩短53.3%,下降阶段时间缩短85%;音圈式比例减压阀的频率特性也优于传统比例减压阀,其压力能够很好的跟随电流且在5Hz以下的低频区相位滞后较不明显,而传统比例减压阀存在30°的滞后。音圈式比例减压阀可以提高车辆电液系统压力控制精度。

研究单活塞式液压自由活塞柴油机（HFPDE）的启动工况,得到其启动流程。基于系统启动能量传递过程,理论分析了各组分能量的定量分配关系,研究了回复蓄能器、频率控制阀以及压缩腔参数的匹配方法并进行了相应的试验验证。结果表明系统启动压缩行程较稳定工况长且单次循环启动成功率较高。系统启动输入能量主要来自回复蓄能器且主要被高压腔高压油和动力腔气体吸收,启动压缩过程压缩比可以灵活调整,提出的系统启动装置参数匹配方法和启动流程可行。

针对旋转配流盘式液压变压器在变压范围、流量脉动以及噪声控制上的不足提出一种小流量脉动低噪音液压变压器方案.分析目前液压变压器的主要特点基于一种旋转斜盘式双缸体液压变压器方案通过增加柱塞数量并结合斜盘转角的初始位置控制达到减小流量脉动和噪声的效果.分析斜盘转动的转角及其阻力矩变化规律并进行变压比样机试验测试.结果表明旋转斜盘式液压变压器宜将上止点与A口中点重合时作为斜盘初始位置在斜盘转角小于100°时新型液压变压器使得输出流量不均匀系数减小了约40％随着转角的继续增大输出流量不均匀系数趋于一致试验结果表明新方案可实现较大范围的变压比.

介绍一种三级高速脉冲阀结构,研究其动态特性并讨论其影响因素。高速脉冲阀的主阀和次阀均采用锥阀,在结构分析的基础上,分析其工作原理,建立系统动态特性数学模型并进行仿真分析,结合试验结果对高速脉冲阀动作过程进行研究,同时分析其动态特性的关键影响因素。研究结果表明高速脉冲阀的先导阀和次阀先后控制主阀芯动作的模式,具有开关响应速度快和通流能力强的特点。主阀通径根据流量需求确定,次阀通径根据主阀响应要求确定,先导阀响应速度决定了主阀所能达到的最高响应速度,同时需要有效减小背压腔容积和阀芯间隙。高速脉冲阀开阀瞬间阀芯开度大,响应时间在10 ms以内,阀芯开度与流量需求呈自适应关系。