在外部随机激励作用下,对齿轮传动系统时变啮合刚度的稳态动力响应进行了研究,建立了包含外部随机激励力的周期时变啮合刚度的直齿轮副模型。为了计算齿轮系统的响应,采用了一种非常有效的方法,称为迭代谱方法。该方法主要应用在频域中的推导,并且可提供响应的显式功率谱密度,功率谱密度响应可表示为双谱的函数,即参数系统双时相脉冲响应的双线性傅里叶变换。

针对传统并联机械手轨迹规划存在的振动问题,对2自由度并联机构进行了研究,提出了一种基于高阶可微复合多项式的轨迹规划方法。首先,设计了一种用于产品包装的平面2自由度并联机械手,并进行了逆运动学和正运动学分析。利用SolidWorks软件进行建模,并验证了运动学分析的正确性。根据物理边界和行业需求选择了合适的工作空间。然后,将三次多项式与贝塞尔曲线相结合,生成了一个新的复合多项式。最后,制作了机械手样机并进行了实际测试。研究结果表明,在相同的持续时间内,相比于三次多项式,新多项式生成轨迹的位置、速度和加速度曲线更加平滑,有效减少了机构的振动,最大速度和加速度降低了约40%,有效延长了机械寿命。

为有效提取非线性非平稳特性的柱塞泵故障特征,提高故障诊断准确率,提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)模糊熵和支持向量机(Vupport Vector Machine,SVM)相结合的柱塞泵故障诊断方法。首先将信号经过VMD分解形成K个固有模态分量(Intrinsic Modal Component,IMF);然后确定IMF个数,提出了基于峭度分析的IMF个数确定方法;其次取峭度值较大的IMF并计算其模糊熵,确定了各状态下相应的模糊熵;最后将模糊熵作为特征向量输入SVM进行故障识别,准确率可达98.3%。将该方法与经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)模糊熵-SVM、VMD模糊熵-BP神经网络对比,结果表明,VMD模糊熵和SVM相结合的方法在柱塞泵故障诊断中具有优越性。

对于非线性、大惯性的永磁直驱风力发电系统而言,当它偏离系统工作点或系统受到较大扰动时,如果仍然采用基于PID技术的变桨距控制器,就会出现较大误差甚至振荡。为此,对其采用非线性最优控制控制器进行代替可以获得控制性能的改善。但是,非线性最优控制调节器存在着对大惯性系统控制严重滞后的缺点。所以,提出一种通过蚁群算法优化,将PID和非线性最优控制结合的新型变桨距控制器的设计原理,从而实现对发电机组有效的控制。结果表明：该方法是有效的、可靠的。

轴向柱塞泵中滑靴的倾覆偏磨、回程盘的磨损与其所受应力大小有关。为改善二者的磨损性能,研究预紧力增大对滑靴、回程盘应力变化特性的影响。通过对A4VG125型柱塞泵中心弹簧预紧力的分析计算,应用仿真软件ADAMS和ANSYS搭建轴向柱塞泵的刚柔耦合模型,研究分析预紧力增大时,滑靴、回程盘应力的变化规律,得到同周期内最大应力点图和应力云图。分析结果表明:合理增大预紧力有助于减小滑靴平面、滑靴颈部的磨损;回程盘孔口与滑靴颈部的碰撞得到改善;当预紧力为707N时,该型号轴向柱塞泵的滑靴与回程盘应力分布状态最好。

针对挖掘机工作装置的疲劳破坏问题，进行了基于实测载荷历程的疲劳寿命估算，为其在服役期间的安全检查和维修决策提供依据。通过应变测量得到该工作装置薄弱部位的载荷历程，对其进行雨流计数统计，推导并确定出结构的S—N曲线，结合名义应力法理论估算出该工作装置各测点的疲劳寿命，实现了对结构进行疲劳预测分析的目的，该方法可为同类机械的疲劳寿命预测提供一定的参考依据。

在分析现有液压挖掘机回转节能系统的基础上,结合挖掘机回转工况,提出了一种基于蓄能器-液压马达-超级电容的挖掘机回转制动能量电液回收系统,通过实时调节回收马达的入口压力和电机的转速,实现挖掘机回转平台的平稳制动。采用蓄能器和超级电容共同储能,超级电容补偿蓄能器的非线性特性,降低了储能单元的成本。构建了能量回收系统的数学模型;建立了采用该能量回收系统的20t挖掘机联合仿真模型,分析研究了挖掘机空载工况下所提系统的回收效率和回转平台的运行特性。研究结果表明:在不影响系统正常工作和操作者操作习惯的同时,所提系统可实现回转制动能量的高效回收;当回收马达入口压力设定23MPa时,回收效率可达63.2%。

讨论了一种液压阀实验建模方法，研究了瞬态压力发生器的工作特性、相应参数的测量和数字信号处理，以及使用实验数据建立数学模型的方法。最后讨论了用这种装置进行压力传感器动态标定的方法。

为提高传统装载机能量利用率,提出采用变转速定量泵独立供油的电液流量匹配转向原理,用于控制装载机转向,将装载机方向盘转向角速度与伺服电机转速进行合理匹配,使液压泵输出相应流量到转向系统中,当无转向信号时,转向动力源不输出流量。若电液流量匹配转向系统出现故障,则该液压转向系统经电磁阀自动切换到原有转向系统,继续完成转向作业。首先建立铰接式装载机机械结构动力学与电液混合系统联合仿真模型,利用该模型对电液流量匹配系统的转向过程进行仿真,进一步建立试验测试样机,对转向系统的动态及能耗特性进行测试,并与原有转向系统的转向特性进行对比。研究结果表明:采用电液混合流量匹配转向系统,可减少转向过程的节流损失并消除溢流损失,节能约16%,并可减小压力冲击和波动,系统的稳定性也得到明显提高。

针对液压伺服系统难以精确控制的特点，采用重复控制补偿的高精度PID进行控制。通过建立数学模型并在Simulink中对电液位置伺服系统进行仿真，研究表明该控制策略应用在电液位置伺服控制系统中跟踪性能好、精度高。