针对一种液压机械无级变速器建立换挡仿真模型。以输出轴的速度降幅度、动载荷系数、最大冲击度和换挡时间作为换挡品质评价指标,以发动机转速、负载转矩、主油路压力和调速阀流量作为影响因素。建立L9(3~4)正交表,采用极差法确定影响因素各水平的主次和优劣,并预测最佳方案。使用统计学方法分析试验数据,验证仿真结果的正确性。结果表明采用较低的发动机转速,较小的负载转矩,较小的主油路压力,以及较大的调速阀流量可有效提升变速器器换挡品质。

针对半挂汽车列车低速机动性差和半挂车第三轴轮胎磨损严重的问题,可将半挂车第三轴设计成随动桥。基于对随动桥基本结构和转向原理的分析,在Adams/Car软件中建立了普通半挂汽车列车和随动转向半挂汽车列车整车模型。对建立的两个整车模型进行360°转弯和转向盘角阶跃转向运动试验,仿真结果表明：随动桥可减小半挂汽车列车的偏移距和通过宽度,提高半挂车第三轴的轨迹跟随能力,可有效提高半挂汽车列车的转向机动性和减轻半挂车第三轴轮胎的磨损。

根据港口牵引车设计要求,将传统内燃机牵引车设计成电动港口牵引车。针对驱动部件确定前牵引车部分运行参数的不确定性,使用区间算法完成了动力系统的选型。通过分析港口牵引车作业工况,搭建港口电动牵引车基于时间的运行工况,并使用高级汽车仿真软件ADVISOR搭建整车模型,模型仿真结果表明,所建工况下电动牵引车经济性优于内燃机牵引车。联合MATLAB遗传算法工具箱和ADVISOR非用户界面函数,以电动港口牵引车变速器速比为优化变量,牵引车满载和空载工况的能耗之和为经济性目标,牵引车设计的动力性能要求和变速器各挡关系为约束条件建立传动系优化模型。优化结果表明,在保证车辆使用要求的前提下,整车经济性进一步提高。

为了实现对车辆行驶状态参数的估算,建立了车辆单轨二自由度数学模型,并以扩张观测理论为基础,设计了一种能够实时追踪车辆行驶状态参数的线性扩张观测器,利用可以直接获取的横摆角速度,车轮转角和纵向车速对质心侧偏角进行估计,并应用李雅普诺夫函数法对所设计的扩张观测器参数进行优化。在Matlab中在不同的车速下对设计的质心侧偏角观测器进行实验验证.实验结果表明：所设计的线性扩张观测器不仅能够对车身质心侧偏角进行很好的估算,而且具有很好的抗干扰性,纵向车速的改变,没有影响观测的精度。

对液压机械无级变速器机械故障的振动和噪声信号进行了分析：采用双谱分析法识别齿轮故障,希尔伯特信号包络法识别滚动轴承故障,小波变换信号分离法识别传动箱故障。对液压机械无级变速器液压故障的试验数据进行了研究：采用BP神经网络法识别电液比例伺服机构故障,频段分布法识别变量泵故障,核方法识别湿式离合器故障。研究表明：六种不同的方法对变速器的故障都有独特的识别作用,应根据变速器零部件的特性选择恰当的识别模式,以提高故障识别水平。

对分段式液压机械无级变速器换挡策略进行仿真分析通过台架试验验证仿真结果的正确性。基于物理参数的换挡策略是：采取较低的发动机转速较小的负载转矩及主油路油压较大的调速阀流量。基于换挡时序的换挡策略是：先切换换挡机构离合器再切换行星排待分离离合器最后切换行星排待接合离合器。工程换挡控制策略是：根据物理参数设置相对应的换挡时序。PWM调制根据控制程序通过查表法控制离合器的切换。结果表明：通过优化物理参数和换挡时序可大大提高变速器的换挡品质。