通过对电力、气压、液压深海动力源进行比较,重点论述了深海液压动力源的两种类型油压驱动和水压驱动,概括了各自的特点及应用领域。介绍了深海驱动电机的结构形式及一种直浸式深海直流无刷电机的结构实例。液压源是深海动力源的主要部件之一,分别从油压和水压两方面介绍了其国内外发展概况。油压驱动主要以闭式集成液压动力源为例,并介绍了液容、液感两种储存压力能的驱动方式。海水液压驱动由于其节能、不燃烧、无污染等特点,广泛应用于海洋领域。最后,分别就油压和水压驱动两方面总结了深海液压动力源研究的几个关键技术问题。

针对深海环境下柱塞泵的快速响应性能变差的问题,提出将Lyapunov-MRAC策略用于深海泵压力控制系统中的方法。将海平面下的深海泵数学模型视为参考模型,以不同水深下的泵模型为实际被控模型,并由此设计深海泵压力控制系统的Lyapunov-MRAC控制器,并计算控制律。对搭建的控制系统给定不同的输入信号进行仿真实验分析。仿真结果表明,系统输出偏差随时间增加而不断降低,被控模型具备良好的跟随参考模型变化的能力;控制器参数对系统控制性能具有一定影响,当增大输入信号幅值,被控系统的最大输出偏差由1.2升至1.5,表明控制系统初期控制精度降低;稳定时间由0.8 s缩短至0.5 s,提高了稳定速度;而增大控制系统的增益值,则能同时提高系统的初期控制精度及稳定速度。阶跃响应结果表明,系统控制误差随时间增大由13.5%而不断减小为0,即控制精度不断增大;被控...

滑靴副的润滑特性直接影响柱塞泵的效率和使用寿命,油膜厚度和承载力是衡量其润滑特性的重要指标,为此开展柱塞泵滑靴副的润滑特性研究。基于油室压力反馈模型,求得最佳油膜厚度,计算滑靴密封带处油膜压力分布;再通过建立滑靴副流道模型,进行流体仿真验证压力计算数值模型。通过数值计算和流体仿真得出结论：密封带处油膜压力呈环形分布,且随半径的增大逐渐减小,当负载压力增大时,密封带处压力也随之增大,油膜承载力提高。理论模型和数值分析揭示了轴向柱塞泵滑靴副油膜承载能力的变化规律,为液压源的设计和开发打下理论支撑基础。

为实现高空作业平台上臂举升过程中正、负向负载间的平稳切换，该文开展双向平衡阀系统的建模分析和稳态控制压力研究，基于AMESim下的参数化仿真，研究负载、供给流量等稳态输入量变化对阀控制压力的影响，同时对结构参数变化时阀动特性响应性能进行分析，为双向平衡阀回路的设计和开发提供了参考。

因变量泵具有良好的节能和高精度控制特性,成为深海探测中重要的液压动力源。现有深海液压源多借助高压模拟舱内反复试验来定型,存在耗时多、研制成本高等问题。提出一种深水环境适应性变量泵,采用环境自适应性检测方法和控制原理以满足深海工况要求。基于变深环境和油液介质模型,分析了该泵的控制特性及稳定性。结果表明,泵的相对出油压力和输出流量与各自的输入控制信号成比例关系,并不受水深环境的影响,同时指出控制系统的幅值裕度和相位裕度随水深增加而增加,且浅深下0~1000m更为显著。高压模拟舱下的测试结果与前述理论分析结果相吻合。

分析了在深海工具中以海水为压力介质的液压系统与传统的油压系统相比所具有的突出优越性，并介绍了深海液压系统在国内外的研究发展现状及其当前急需解决的几个关键技术难题和未来发展前景。

为预测深水环境下压力、温度及油膜分布等变参数对柱塞泵使用性能及工作寿命的影响规律,建立深水环境工况模型,基于雷诺(Reynolds)方程求解配流副稳态油膜控制方程,采用CFD方法仿真分析工作参数、水深环境参数等变化时油膜压力场、温度场变化规律。结果表明:当工作水深从海平面增加至7000m时,排油腔高压油块A、上死点B及吸油腔低压油块C3点处的轴向压力不断增大,油膜呈现楔形分布,而温度场分布在海平面至1000m处温度急剧下降,之后降幅减小。随着水深的增加油膜受到的压力增大,温度减小,进而导致稳定性下降。指出变深环境对配流副油膜压力场、温度场影响显著,为深水环境下柱塞泵配流副的流场特性分析及性能优化打下基础。

针对深海环境下电液比例控制的特点将2路压力传感器的检测压力输入同相并联差动放大器利用其高共模抑制比和高输入阻抗的优点设计了一个比较放大器能很好地满足系统的要求。

电液比例溢流阀是深海远程控制和高精度控制的关键元件之一，笔者对其在深海下润滑方式、控制特点以及动态特性的进行了研究。基于混合润滑和粘性阻尼模型，针对深海极端工况特点，采用经典控制理论对深海溢流阀进行了建模和仿真，并在拟深海极端环境的高压模拟舱对其进行了试验研究。仿真计算和试验结果表明：水深环境外部压力的增大引起工作介质的粘度增加，导致溢流阀在大深度深海时动态特性变坏，从而得出了低粘度工作介质和低液压阻尼是深海液压控制系统性能设计中需考虑的重要因素之一。

介绍一种应用于深海液压源控制的电液比例压力阀的组成结构和工作原理，建立压力阀深海环境下的稳态控制数学模型，通过试验研究获得不同环境压力下压力阀的控制特性曲线，结果表明与理论分析结果基本吻合，进而说明了模型的合理性及压力阀对深海环境具有很好的适应性。