为了实现动态加速度与时变振动环境的综合模拟,研制了一套适应动态加速度场的轻量宽频激振装置。首先提出了压电-液压串联复合激振方法和装置构型,解决了传统激振方法“宽频不轻量、轻量不宽频”的难题。设计了六单元并联压电激振模块,建立了精密装调工艺,并联激振效率达到74.2%。为满足动态加速度环境下的宽频激振需求,提出液压内嵌式定中方案,研制了具有“缸中缸”构型的液压激振模块。基于分频器,提出了串联复合激振系统的分频控制方法,实现了压电、液压激振模块的协调工作、均衡出力。以力平衡控制结合零位移反馈补偿控制,提出了液压激振模块定中控制方法,实现了动态加速度环境下的精确定中。提出了变增益、长时波形再现两种时变振动控制方法,研制了一体化的控制系统。测试结果表明,串联复合激振装置在离心加速度不低于60 g...

为了提高液压伺服阀的动态响应特性,对液压伺服阀的阀芯结构进行了多目标优化研究,建立了阀芯结构参数与作用力之间的数学模型。以阀芯动态响应的超调量、振荡次数和上升时间作为优化目标,以阀芯的优化结构参数作为设计变量,数学地描述了阀芯动态特性多目标优化问题。分别采用NSGA-Ⅱ、SPEA2两种多目标进化算法与Simulink相结合对阀芯进行优化,评估了两种多目标进化算法的表现,得到了阀芯的最优设计参数。采用CFD、Simulink仿真验证了优化效果,结果表明:对应液压伺服阀入口压力工况为7、14、21 MPa时,作用在优化后阀芯上的稳态液动力相比优化前下降了37.10%、34.39%、30.53%;优化后的上升时间平均降低了3.77 ms,平均改善了61.74%;优化后的超调量平均改善了9.41%。

电液伺服振动试验系统低速和换向时的非线性摩擦力测量和补偿是提高运输环境试验和地震模拟试验等控制精度的重要途径。为了定量获取液压振动台的非线性摩擦力,基于Stribeck效应建立了改进的电液伺服振动试验系统非线性摩擦力理论模型,并结合液压振动台的力平衡方程建立了非线性摩擦力待辨识参数的目标函数。提出一种基于位移闭环控制的简便方法对不同速度下的液压振动台油缸压力差进行测量,得到振动台液压缸与活塞杆之间的摩擦力随速度变化的数值规律。采用基于拟随机序列的混合遗传算法对非线性摩擦力理论模型的4个参数进行了辨识。试验结果证明了本研究方法的可行性,为液压振动试验系统加速度波形失真补偿提供了一定参考。

电液伺服振动台的动力学特性制约着其控制精度的提高，其动力学特性分析方法以及非线性补偿、控制研究一直是该领域的热点。概述了电液伺服振动台动力学研究的现状，内容包括动力学建模方法、动力学方程中的非线性因素以及动力学特性仿真分析等。对于建立的动力学模型，既能真实、全面地反映液压振动系统的实际性能，又能快速、精确求解是研究的关键所在；对于电液伺服振动台动力学特性仿真，目前较为普遍的研究思路是基于接口的多平台联合仿真，但基于统一语言和统一平台的多学科建模与仿真技术正在兴起并可以更好地对电液伺服振动系统的动力学特性进行仿真分析。并展望了存在的一些问题，对值得关注的研究提出了自己的看法。

考虑非线性摩擦的Stribeck效应和可变静摩擦特性,建立了电液伺服振动闭环控制系统的非线性动力学模型,采用增维精细积分对系统的响应进行求解。数值计算表明：液压振动台换向时受非线性摩擦和流量非线性影响严重,出现了较大的波形失真,与试验现象一致;采用精细积分法避免了MATLAB/Simulink仿真存在代数环等问题。