目前AMT伺服系统大多采用液压或者电机驱动,与这两种方式相比,气动系统具有安全、环保、动作较快等优势。作为其核心控制元件,高速开关阀的性能决定了系统的整体性能。以阀的动作频率、线圈温升与声速流导为指标,设计了一种高速开关阀。首先通过计算确定了阀的主要尺寸及参数,然后仿真分析了阀的动静态电磁特性、阀芯位移响应曲线与阀的温度场,结果表明,阀的动作频率与线圈温升均满足设计要求;接着,对影响阀性能的参数进行了因素分析,根据分析结果进行了多目标参数优化,既降低了线圈功耗与温升,又满足了设计要求;最后通过实验验证了第一代阀基本满足设计要求。

该文介绍了气动元件流量特性参数辨识方法的现状,着重分析了等温容器放气方法的最优化算法的优缺点。针对现有算法在辨识气动元件流量特性参数时表现的多峰性,压力微分噪声大等特点,提出了遗传算法解决方案。实践证明,遗传算法可以有效地克服现有算法的缺点。

作为国际标准ISO／DIS6358-3所界定的气动元件流量特性参数的测试仪器，等温容器及其内部的换热过程还需要进一步研究。假设等温容器内部换热介质为多孔介质，应用FLUENT软件对等温容器放气过程进行了仿真。通过仿真和实验的对比，掌握了等温容器放气过程中容器内部的压力、流速和温度变化趋势。通过电模拟的方法，初步建立了等温容器内部压缩气体在压力不断变化时的温度变化模型。

PIV（Particle Image Velocimetry）技术是一种流场可视化光学方法，经过十年的发展，该技术已经成为研究流场的基本测试手段。由于旋流非接触搬运器内部流道很小，传统的侵入式测量方法很难对搬运器内部流场进行测量。针对这个问题，该文设计了一套PIV实验测试方法，用Pig技术来获得旋流吸盘内部流场的流动规律，采用三种基本旋涡模型对旋流非接触吸盘进行一维数值建模，并且以三种数学模型为目标函数，应用最小二乘拟合方法对PIV数据进行拟合。通过比较拟合效果，辨识出了能够准确描述吸盘内部流场流动特性的数学模型。

基于包含热交换的气缸运动数学模型，提出了一种计算气缸充放气过程中等效热功率的理论方法，预测气缸在达到热稳态平衡时的气缸壁面温度变化情况，并利用该预测模型结果与实验测量的气缸壁面温度变化情况进行对比。结果表明，等效热功率理论分析得到的气缸壁面温度变化与实验结果基本相符，等效热功率模型可以预测不同工况气缸壁面的温度变化。

针对现有的等温容器放气方法存在测试误差较大、重复性较差，且测量误差分析方面研究匮乏等问题，对等温容器的测量误差进行了深入分析，分别探讨了压力梯度，温度梯度、测量噪声等对等温容器放气方法的误差影响情况，该案例可以为等温容器性能提高及放气法测量气动元件流量特性方面提供一些指导。

对一种新的测试气动元件流量特性的方法进行了研究,即利用等温容器的放气曲线来测量气动电磁阀的音速流导C和临界压力比b.首先介绍了测试原理与测试方法;随后对4种等温容器进行了实验研究,结果表明:容器中填充丝的密度越大,等温性能越好,同时流阻越大;接着用这4种容器来测试同一电磁阀的流量特性,测量得到的数据表明:用等温容器可以成功实现电磁阀的流量特性测试,但并不是等温性能越好误差就越小.经分析可知容器的温度特性和流阻特性对测量元件流量特性时的误差有着不同的影响,温度偏差引起流量测量的正偏差,而流阻则引起流量测量的负偏差,存在一个最佳填充密度.采用等温容器这种新的流量特性测试方法比ISO6358省时省气,该研究进一步推动了等温容器的实用化进程.

为改进皮囊蓄能器的动态性能,提高其抑制液压流量脉动噪声及缓和负载变化压力冲击能力,介绍了新型复式皮囊蓄能器的设计原理。从黏弹性力学出发,建立了复式蓄能器动态性能方程组,仿真分析新型蓄能器和旧式单皮囊蓄能器系统动态性能的差异。基于推导的广义Maxwell力学模型,分析了新型动态系统的性能与其内部参数的联系。计算表明,在低频及等温情况下,新型复式蓄能器比旧式蓄能器能更好地吸收压力脉动和缓和压力冲击;新型蓄能器的复式结构提供更多可调节的内部参数,也为提高液压系统工作性能准备了物质条件。

探讨了小孔泄漏气体噪声频谱中某一频段声压级与雷诺数之间的函数关系。通过该函数关系，测量某一频段的声压级得到雷诺数，进而求出泄漏气体质量流量。实验结果表明，理论计算值与实测值基本吻合。该研究结果对于测量管道气体泄漏量具有一定意义。

给出了固定容积放气过程的热力学模型,提出了仅根据"停止法"的瞬态压力曲线求出容器壁和内部空气换热系数的方法,并应用于定容积放出法测量电磁阀的流量特性的数据处理过程中.从测试结果可以看出,在定容积放出法中考虑热交换可以很大程度提高测试结果的精度.并分析了换热系数对测试结果的影响.