为研究气动比例控制系统的动态特性,针对该系统的非线性特性,对系统进行了机理建模研究。为便于进行定性分析,对该数学模型进行了线性化处理。通过系统辨识,消除了在机理建模中因泄漏、气体压缩及压力损失等引起的误差,证明了所建模型的正确性。

为了满足液压缸尺寸范围大的测试要求,设计了综合性能测试实验台。油源系统采用双泵容积调节供油回路,加载系统采用比例溢流阀加载,搭建了基于上下位机的测控系统及基于LabVIEW的数据采集系统。为满足换向压力稳定性要求,设计了模糊PID的压力控制器,为满足速度需求,速度控制器采用给定速度积分生成期望位移,基于速度前馈的模糊PID位移控制策略来保证运行速度。结果验证了模糊PID控制在耐久性试验中的有效性,同时满足试验台对压力、速度跟踪性能要求。

用于液压机械手的油缸缓冲定位方法有多种,对它们各自的特点作了比较。提出一种新型的自组织模糊控制缓冲定位方案。设计、实现了用单板机控制的比例阀—油缸缓冲定位系统。该系统价格低、精度高、对油液污染不敏感,可实现活塞在油缸全行程内任意点的缓冲定位。使用自组织模糊控制器,避免了建立精确复杂数学模型的困难,并采用模糊控制器参数自调整的方法以满足过程响应在不同工作状态下对参数的不同要求,可得到最佳的响应特性。该控制器模拟了人的“粗调”和“细调”的操作方法,以压力冲击值的大小为判据,自动修正控制参数,表现了一定的智能。实验结果表明,自组织模糊控制器对不同的工况有较强的适应性,并实现了可变的缓冲行程。系统稳态误差不大于±0.02mm,定位时冲击压力可减少44％。

调节阀是过程控制系统的关键设备之一。设计了一种基于压力流量复合控制的电液调节阀，并对其控制系统和液压驱动系统进行了分析。调节阀集成的LabVIEW模块使得复杂测控系统的开发变得简单。同时，由于液压系统的独特设计，该调节阀除控制精度高、响应速度快外，还具有能耗低、噪声小特点，在石油化工、核电等行业具有比较好的发展前景。

针对电液比例阀控制的冲床液压系统进行动态特性研究,建立该系统的拓扑结构图,推导出系统数学模型,并用Simulink对液压系统不同工作阶段进行动态仿真,得出系统工作中各参数变量随时间变化的仿真曲线,为高速冲床液压系统的研究提供了理论依据。

通过研究外啮合齿轮泵输出流量以及从动轮所受液压力与平衡槽的关系，得出平衡槽的最佳尺寸。从而在保证齿轮泵容积效率的基础上，减小齿轮泵的困油现象和流量脉动。以某型号的高压齿轮泵为研究对象，通过建立理论公式求出齿轮泵所受的液压力；建立CFD模型，通过流体仿真得到液压力与出口流量；最后通过对比得出齿轮泵侧板的最佳角度、最佳深度和最佳宽度。

重型机械中的轴类零件在高温锻造后需要进行矫直处理以满足实际使用要求。综合现有的机械矫直和检测方法设计大型轴类零件矫直设备的主机和液压控制系统。介绍矫直设备的结构及工作原理、矫直机的数控系统和控制方案;提出矫直、检测、清理氧化层的液压控制方案并且对检测系统的稳定性进行理论分析和AMESim仿真最后分析了矫直机的伺服系统它提高了矫直机的精度。该矫直机设计有氧化皮清理机构提高了矫直和检测的精度减小了误差检测矫直处于同一工位并形成反馈系统提高了生产效率为大型轴类零件的矫直提供了一种实用高效的新方法。

滚针轴承是齿轮泵关键组件，是制约齿轮泵使用寿命的主要因素之一。对齿轮泵滚针轴承失效机制与优化设计进行研究以提高齿轮泵的使用寿命。针对齿轮泵滚针轴承失效问题，以某型号高压齿轮泵为研究对象，利用CFD仿真精确计算齿轮泵轴承受力，对轴承进行润滑设计，确定轴承尺寸参数。采用工程对数修形方式对滚针进行修形，以消除边缘效应，改善轴承偏载时轴承滚针的应力分布状态。经过试验表明，滚针轴承经过改进后，齿轮泵在25MPa超载试验中，使用寿命提升20％以上。为设计齿轮泵和滚针轴承及提升齿轮泵使用寿命提供了理论基础。

针对液压机械手油缸缓冲与定位之间存在的矛盾提出了一种新型的自组织模糊控制缓冲定位方案设计了用单片机控制的比例阀—缸缓冲定位系统.实验表明自组织模糊控制器对不同工况有较强的适应性并能实现可变的缓冲行程.

总结了当前液压系统故障诊断技术状况及存在的问题；并根据液压系统自身特点，介绍了液压系统故障诊断技术朝着虚拟化、高精度化、智能化、状态化、网络化以及与人体的医学诊断交叉化的发展方向。