为进一步简化传统液压系统结构、提高工作效率,设计了一种将动力元件、执行元件和控制元件有机集成的完全一体化的内循环数字液压缸系统。分析了系统的工作原理,确定了系统的各种参数;并建立了系统的仿真模型,运用AMESim软件平台进行了仿真研究。研究表明该系统在空间、重量受限的场合有较大的优势,可适用于低速、中低压系统。

提出一种6-PSS定杆长构型的六自由度并联机构，根据运动过程中支撑杆长不变，建立PSS支链的运动学反解方程；利用两端球面副在支撑杆上的速度投影，推导了机构的雅克比矩阵；基于非保守系统下的拉格朗日方程，推导和建立了系统的动力学模型；为系统各运动副以及构件之间的约束力和驱动力的求解奠定了基础。参考原型机模型，采用差商求导的方法，求解系统拉格朗日方程中的多阶偏导，最后结合Matlab对机构的运动学和动力学模型进行数值仿真。并绘制机构的动力学和运动学各参数随时间变化曲线，总结出了该机构的运动学和动力学特征，为进一步研究相关类型并联机构的设计、控制以及性能等具有一定的指导性的意义。

针对连杆曲线形态特征随机构尺度变化的复杂性,借助平面运动几何学、拓扑学相关理论,提出了基于连杆曲线奇点的形态学分析方法.利用现代几何学曲线曲率理论,构建了尖点、二重点和自切点的数学方程,依据平面四杆机构运动的几何约束关系,解算奇点存在的约束方程,分析了尖点、二重点和自切点的渐变特性,实现了对连杆曲线奇点间相对拓扑关系和位置信息的数学描述,获得了连杆曲线的奇点拓扑环.该方法不仅加深了对连杆曲线尺度变化规律的理解和认识,并且可为对连杆曲线突变和渐变宏观规律的快速判断与掌握提供理论依据.

汽车照明系统是汽车安全行驶的重要保障，而汽车大灯在汽车照明系统中起着至关重要的作用；针对目前LED车灯光路效率不高、结构复杂、穿雾能力弱等问题，设计出一种基于椭球面作为LED点光源反射体的车灯光学系统，该系统主要由LED光源、椭球面反射体、凸透镜、散热装置和控制电源等部分组成；理论计算表明，光线从椭球面的一个焦点出发，经椭球面一次反射，反射光线汇聚到另一焦点，当该焦点与凸透镜焦点重合时，再经凸透镜折射可得到一束平行光即为所需远光，从而验证该结构的合理性；最后参考现有车灯尺寸，对其结构参数进行优化设计及效率计算，结果表明该LED汽车远、近光灯系统光路效率高达，相比于其他LED汽车前照灯效率提高了，为后续进一步开发和设计该类型车灯提供理论依据。

提出一种2UPS-RPS-UPU构型的四自由度并联机构,建立了其运动学反解方程,利用速度投影求解了驱动杆速度变化规律,并推导了机构速度雅可比矩阵;基于非保守系统下的拉格朗日方程,推导了系统的动力学模型;为机构动力学分析奠定了基础。提出一种可快速求解拉格朗日方程的方法,结合方程特点,将2阶偏微分项简化为乘积运算,1阶偏微分项通过类似于差商求导的方法简化求解,并利用Matlab对推导结果进行数值计算,绘制机构运动学、动力学各参数变化曲线以及相互关系;并将三维模型导入ADAMS进行仿真,最后对比ADAMS和Matlab仿真结果,表明两种结果完全吻合;从而验证了该方法的正确性和可行性,为后续研究和求解该类问题提供了方法依据;对该机构的进一步研究,以及相关类型的并联机构设计、控制以及性能分析等具有一定的指导性的意义。