对平整机轧制力控制系统的组成和动态特性进行了分析,建立了轧制力控制系统的数学模型。采用小波分析对原始信号趋势项进行了提取,对数据进行小波多尺度分析,在不引起信号失真的基础上,滤掉大部分噪声信号,获得了适合系统辨识的数据。以1500平整机为例应用最小二乘法对轧制力控制系统进行辨识,并对辨识结果进行了验证。

电液伺服泵控系统具有高效节能、高功重比和环境友好等技术优点,但受诸多非线性因素的影响,系统传动特性表现出极强的非线性。通过深入研究电液伺服泵控系统的传动特性,提出柔性传动比理论,建立电液伺服泵控系统的数学模型,得到伺服电机-定量泵-液压缸之间的柔性传动比规律。对柔性传动比应用进行研究,提出基于广义排量的压力控制策略。搭建系统柔性传动比仿真与试验平台,对柔性传动比理论应用进行仿真和试验研究。研究结果表明,柔性传动比理论的应用对压力控制具有良好的控制效果,将为电液伺服泵控系统的工程推广与应用奠定良好的基础。

为了提高比例换向阀的频响和位置控制精度,以直动式电液比例方向阀为研究对象,建立比例阀的非线性数学模型,并结合工程实际,分析比例阀的非线性特性。采用LVDT观测阀芯的位移变化,提出了一种基于前馈补偿的控制方法,并通过AMESim仿真验证该方法的有效性。该控制方法的提出将有助于提高电液比例阀的频响和控制性能,并进一步提升高性能比例阀的生产效率。

为了提高先导式电液比例阀的位置控制性能,解决大批量先导式电液比例阀生产带来的不一致性问题,首先,建立了比例阀的非线性数学模型,针对比例阀死区不一致且难检测的问题,提出死区在线检测方法,采集主阀开始运动时的先导阀电磁铁电流值来表征死区大小,将当前死区值通过上位机在线读出并进行补偿;然后,针对普通PID固定增益带来的控制效率和精度低下的缺点,设计了基于死区在线检测的模糊PID自适应位置控制器,实时动态调整控制器各项参数;最后,基于MATLAB软件和先导式电液比例阀测试平台,验证所提出的控制方法的有效性。研究结果为先导式电液比例阀的批量化生产奠定了理论基础。

以液压型风力发电机组作为研究对象,根据机组低电压穿越控制过程对液压系统功率快速调整的要求,以发电机稳定于工频转速和液压系统瞬态调整时间最短为控制目标,提出一种基于直接控制变量马达摆角的低电压穿越控制方法。以30kV·A液压型风力发电机组模拟实验台为仿真和实验平台,针对提出的低电压穿越控制方法展开研究,仿真和实验分析表明,直接控制变量马达摆角的方法具有较好的低电压穿越控制效果。

以30kV·A液压型风力发电机组模拟实验台为研究对象,简要介绍了该实验台的基本结构、组成和工作原理。为深入了解该模拟实验台的效率,推导了适用于此种机型的闭式液压传动系统效率公式,并基于风电机组的关键控制技术——最大功率追踪控制技术,对实验系统进行了效率实验研究。最终验证了理论计算公式的准确性。

为分析液压型风力发电机机组能量转化机理,针对其能量传递与耗散问题展开了研究。将整个机组分解为若干个关键子单元,建立机组能量传递模型,分析机组能量传递变化规律;以能量传递模型为基础,对机组能量耗散进行推导分析,得到机组能量耗散数学模型。将30kV·A液压型风力发电机组实验台作为仿真和实验基础,对机组能量传递与耗散进行仿真与实验研究,进而验证理论分析的准确性。研究结果表明：机组在工作过程中其能量特征状态发生改变,并存在一定的能耗,整机效率约为65.7%。

以液压型风力发电机组为研究对象,针对其液压调速系统恒转速输出问题,建立了定量泵-变量马达液压调速系统数学模型,得到了系统泄漏、系统压力瞬态调整和模型参数误差对机组恒转速输出的补偿控制数学模型。以数学模型为基础,给出了液压型风力发电机组恒转速输出补偿控制方法。以30kV·A液压型风力发电机组实验台为仿真和实验基础,对提出的控制方法展开研究。仿真和实验结果表明,液压型风力发电机组恒转速输出补偿控制方法具有较好的控制效果,可实现机组的恒转速输出的高精度控制。

针对开式泵控锻造油压机在压下过程中管路结构所带来的快锻滞后等问题,建立了机组主泵、主缸以及管路结构数学模型,推导了机组压下特性传递函数。以数学模型为基础,提出了基于流量压力复合控制的前馈补偿控制方法,实现了机组压下阶段空载位置控制以及带载压力补偿位置控制,即机组压下特性的综合控制。以0.6MN锻造油压机实验平台为基础展开仿真与实验研究,结果表明：所提出的控制方法对解决开式泵控锻造油压机液压系统快锻带载时压力上升慢、压下量不足等问题具有良好效果。

液压系统一般采用经验设计法主要是凭借局部经验、零星资料靠手工进行粗略的计算费时、费力、费资源。针对这一问题以液压系统参数计算和元件型号选择为主要内容以Visual Basic为平台开发液压系统计算与迭型CAD软件实现参数的自动计算和型号的自动选择。该软件界面简单、形象人机交互性较好使用方便而且可以根据用户需要进行进一步的开发使设计时间大大缩短提高液压系统设计的工作效率和灵活度。