单杆液压缸电液位置伺服系统由于结构紧凑,被工程界大量应用,但是其结构不对称,数学模型复杂,很多因素无法通过数学方法精确分析,针对这个问题,利用Matlab/Simulink多领域物理建模的方法,建立了单杆液压缸电液伺服系统的物理模型,对其性能研究分析。分别输入正弦信号和方波信号,得到响应曲线图和Bode图。仿真结果表明:单杆液压缸电液位置伺服系统物理模型可以直接根据工作原理添加对应的元件以及环境影响因素,模型精度高,不需要传递函数,仿真的结果也更为准确,更接近实际情况,有利于分析电液位置伺服系统控制性能,具有更好的参考价值,提高了系统模型仿真的准确性。

为了完善柱塞泵柱塞副性能分析理论体系,研究了不同转速对偏心状态下柱塞副油膜润滑特性的影响。首先,建立了柱塞副油膜厚度场、压力场和温度场的数学模型;然后,采用有限体积法对雷诺方程和能量方程进行了离散化处理,并且采用超松弛(SOR)迭代算法对其进行了求解;最后,采用MATLAB软件对柱塞副油膜特性进行了仿真分析,获得了转速在一个周期内对压油区油膜压力场、温度场的影响规律。研究结果表明:柱塞偏载产生挤压效应,随着转速增加,油膜压力峰值增长得越剧烈,当转速为3000 r/min时,压力峰值达到63.87 MPa;不同转速下柱塞副油膜温度场形态基本一致,转速越高,柱塞偏心程度越大,温度增长速度越快,当转速为3000 r/min时,油膜出口处局部温度峰值达到62.2℃。该研究结果可以为进一步改善柱塞泵柱塞副的润滑性能提供一定的理论依据。

由于电液伺服阀具有抗污染能力差、易出现故障且不易判断、需要频繁检修的问题,为方便其性能测试,设计一种电液伺服阀静态性能测试试验台。该试验台通过比例溢流阀进行液压油源压力调节控制,测控系统采用精密压力传感器和流量传感器采集信号,将工控机与可编程控制器相结合进行信号传递,并基于组态王开发测试软件,使测试系统具有开发周期短、人机交互性能好、实用性强等优点。通过实际的电液伺服阀性能测试试验,验证了测试系统的可行性和合理性。

针对油气悬架温度随工作时间升高,从而改变油气悬架自身特性的问题,以某型号油气悬架为研究对象,根据流体力学和热力学理论,建立油气悬架的数学模型,并利用Simulink进行仿真。分别在不同温度下进行油气悬架的台架试验,从而得到不同温度的油气悬架位移特性曲线。对比仿真和试验结果,验证了数学模型的精确性;另外,研究了温升对油气悬架刚度特性的影响。结果表明,随温度升高油气悬架的刚度明显升高。

针对转叶舵机操舵过程中所受水动力负载复杂且与转舵角度、角速度构成强力位耦合关系,严重影响舵机系统控制性能的问题,在分析舵叶表面流体力的基础上,提出一种新型复式液压摆动缸结构解耦的方案。该复式摆动缸为双层结构,舵驱动缸嵌套在力矩解耦缸内部,驱动缸转子与舵杆固连,驱动缸壳体兼做力矩解耦缸转子。通过驱动驱动缸转子进行舵机角度控制,解耦缸转子转动,施加主动力矩作用在驱动缸转子上,抵消水动力在舵杆上产生的负载力矩,消除水

双圆弧斜齿齿轮泵在高速高压工况下其内部流场空化现象严重,对齿轮泵的性能产生不利影响。为抑制齿轮泵的空化,建立了双圆弧斜齿齿轮泵吸油腔近啮合区域压力数学模型,以该区域压力值最大为目标函数,利用遗传算法对其各个影响因素求最优解,重新建立齿轮泵三维模型并设定模拟工况,利用动网格技术,通过PUMPLINX对齿轮泵内部流场的空化现象进行数值模拟,并分析了抑制空化后对齿轮泵的影响。结果表明:抑制空化后齿轮泵内部流场空化现象明显减小

以用于补偿高速高压圆弧齿轮泵不平衡径向力的滑动轴承为研究对象,在对其进行理论建模和分析的基础上,利用计算流体动力学软件Fluent分析相同工况下不同初始油膜厚度、进油口直径、进油口角度、轴向封油边宽度、油腔深度等结构参数对滑动轴承油膜特性的影响,并在此基础上对轴承结构参数进行了优化,最后通过实验进行验证。研究结果表明:初始油膜厚度和进油口角度对轴承温升影响显著,初始油膜厚度或进油口角度的增加使滑动轴承温升明显减小

对一种微力矩高频高精度被动式电动负载模拟系统进行研究，提出采用反推控制方法来解决强力／位耦合问题。将系统视为单输入多输出系统，建立了其耦合动力学模型；通过引入适＂-3的虚拟控制量来设计反推控制器，使系统误差具有期望的渐进形态，同时基于Lyapunov方法从理论上证明系统的稳定性。从仿真结果中可以看出，在高达60Hz的正弦信号下，承载系统幅值跟踪误差约为0．5％vrad，相位滞后约为10。；同时加载系统幅值跟踪误差约为0．2％N·m，相位滞后约为10°。仿真证明了该方法的可行性和有效性。

设计了锻造操作机夹钳旋转电液比例控制系统建立了夹钳旋转机构的数学模型确定了PID控制器的初始参数并在此基础上得出对应的模糊逻辑系统。通过MATLAB/Simulink和AMESim联合仿真技术对锻造操作机旋转液压控制系统进行建模与仿真研究结果表明：设计方案合理数学模型准确基于模糊PID控制的系统鲁棒性更好。

设计了锻造操作机大车行走电液比例控制系统，利用AMESim软件建立了大车行走液压控制系统的物理仿真模型。基于模型，分析了不同工况下操作机大车行走系统的动态特性，并通过实际产品性能试验验证了设计方案合理，数学模型准确。