传统液动力理论计算公式难以准确预测带U形节流槽滑阀的稳态液动力,针对该问题以多路阀为测试对象,搭建高精度液动力测试平台,试验获得不同流动方向下的稳态液动力和阀口压力、流量特性,并用计算流体力学(CFD)对阀内流场进行了仿真.试验和仿真数据表明,带U形节流槽的滑阀的稳态液动力在单向流出流入和在双向进出油情况下均会出现负值,即使阀口趋于打开;三位六通阀双向进出油稳态液动力值与单向流出流入稳态液动力耦合值基本一致;仿真所得稳态液动力值和压差值与试验值吻合良好.

锻造操作机是核电、火电、轨道交通等重大装备制造的关键设备。针对锻造操作机高速、高精度以及可靠性的要求,对锻造操作机液压系统进行功能分析,在此基础上设计锻造操作机液压系统回路。锻造操作机液压控制系统包括夹持系统、提升俯仰系统、水平移动系统、缓冲系统、大车行走系统和夹钳旋转系统。采用平均流量法对液压泵站进行节能设计。在数学模型的基础上对液压系统的关键控制性能(快速性、准确性、起动性)和可靠性进行仿真分析研究。结果表明,通过对液压系统回路的合理设计,改善了液压系统的控制性能,提高了液压系统的可靠性,可为大流量液压系统的设计提供理论指导,实现锻造操作机的快速、精确、稳定、智能控制。

提出以节流槽内节流面的串并联效应确定二节矩形节流槽阀口面积的原则,推导出阀口面积的计算公式并编制了阀口面积的计算程序;在此基础上对二节矩形节流槽的流量特性进行了试验,试验表明二节矩形节流槽阀口的流量系数是单节矩形槽阀口流量系数的组合,流量系数在阀口开度较小或接近全开时流量系数快速增大,在阀口开度中间区段流量系数较小,在二节节流槽的交界处流量系数增大,流出节流槽方向的流量系数比流入方向约大0.1;提出了反映节流槽阀口流量控制特性的参数阀口流量面积Aq,阀口流量面积为阀口面积和流量系数的耦合函数,与阀口面积及流量系数传统概念相比,阀口流量面积更加合理地表征了阀口几何面积和阀口形状对流量的控制作用。

液压油中气体的存在,会影响液压系统的性能。该文基于漩涡流的离心原理设计了一种液压油在线除气装置,并开展了可视化试验工作。试验结果表明在一定流动参数条件下除气装置中气液两相流可以达到稳定状态,聚集的气体与排出的气体相平衡,能有效的去除油液中的气体。

液压自由活塞发动机(hydraulic free piston engine,以下简称HFPE)是将内燃机和液压泵集成为一体,以液体为工作介质实现动力非刚性传输的一种特种发动机.在左、右动力腔的交替驱动下,HFPE的活塞组件在腔体中作往复直线运动,同时泵出液压油驱动负载工作.与曲轴式发动机不同,由于不受曲柄连杆机构的约束,HFPE活塞组件的运动规律完全取决于其本身的质量及所受到的作用力.本文通过建立所研制的HFPE样机各子系统的数学模型,重点研究了HFPE样机的动态特性,以期为系统的结构及控制系统提供理论依据.

生物体的免疫应答机制是生物体维持免疫平衡的重要手段,免疫应答的自我调节功能对控制器设计具有重要的借鉴作用.将免疫反馈引入到传统的PID控制器中,并采用单层Adaline神经网络作为抗体抑制调节函数,提高免疫PID控制器的参数自适应能力.该结构的免疫PID控制器具有结构简单、自适应能力强等特点,将该控制器应用到宝钢 2050 粗轧液压立辊压下系统中,结果表明在外界扰动和系统工况发生变化时,该控制器也能取得满意的控制效果.

液压自由活塞发动机是将内燃机和液压泵集成为一体，以液体为工作介质，利用油液的压力能实现动力非刚性传输的一种特种发动机。提出一种特殊结构的液压自由活塞发动机设计方案，并据此研制了双活塞液压自由活塞发动机原理样机。由于压缩比对自由活塞发动机的性能具有重要影响，所以从结构设计、安装方式与行程控制等不同层面，对双活塞液压自由活塞发动机原理样机压缩比进行了详细而系统的研究。研究结果为液压自由活塞发动机的结构设计、控制及安装方式的选择皆有指导意义。

自适应交互算法实现简单，能够在未知系统模型的前提下完成控制参数梯度递减，使系统控制性能趋向优化。将自适应交互算法引入到传统的PID控制器中，构成一种自适应交互PID控制器，将该控制器应用到宝钢2050粗轧液压立辊压下系统中，结果表明在外界扰动和系统工况发生变化时，该控制器能够自适应调节控制器参数，使控制系统取得满意的控制效果。

根据锻造操作机高速、高精度和高可靠性的要求进行了锻造操作机液压缓冲系统的设计并在此基础上利用AMESim对液压系统进行了仿真研究分析了不同溢流压力对缓冲系统的影响。同时利用MATLAB的Simulink模块对锻造操作机的缓冲系统进行了总体建模分析了缓冲系统的动态响应情况。仿真结果表明：系统设计能满足操作机的工作要求为锻造操作机液压系统设计提供了参考。

将粒子群算法与传统的PID控制器相结合,并采用平方误差矩积分函数作为适应度判据,构成了PSO-PID控制器,该控制器能够在线优化PID控制器参数.仿真结果表明,在系统工况发生变化时,新型控制器能够取得满意的控制效果.