气压防抱死调压阀为制动系统压力控制的关键阀件,其调压特性会影响气压制动回路的延迟特性。现基于调压阀电磁-机械耦合特性,解析阀芯、膜片运动方程,并构建了调压阀AMESim仿真模型。以此分析调压阀的静、动态特性,获取了结构参数、控制信号等对压力调节特性的影响机理;通过数据拟合,定量分析了调压响应特性参数影响规律。仿真结果表明,管路直径对增压响应时间影响程度大于降压响应时间;膜片直径对降压时间影响程度较大;脉冲信号占宽比对动态压力调节特性影响较大。通过分析各参数对不同性能的影响可知,利用此模型可高效分析ABS调压阀调节特性;全面获取了调压阀性能参数,可为ABS控制策略优化提供数据支持;定量分析的数据结果可为优化气压制动系统响应时间提供依据。

针对某重型特种车辆平顺性研究中单气室油气弹簧阻尼特性的研究问题，基于薄壁小孔理论和范德瓦尔实际气体状态方程，同时根据单气室油气弹簧的结构特点和阻尼的组成建立了相应的阻尼力特性模型，并推导了阻尼系数方程。利用MATLAB软件进行仿真，研究了单气室油气弹簧阻尼特性以及激振频率、幅值、自身结构参数对阻尼系数速度特性的影响。研究结果表明：单气室油气弹簧阻尼特性具有较好的非线性，在压缩阶段的阻尼力较拉伸阶段的大，能够较好地缓解冲击，达到减振效果从而改善车辆行驶平顺性；激振频率和幅值属于外因，仅影响阻尼系数的取值范围，而对其取值及曲率几乎无影响；阻尼系数随活塞杆外径、油管直径的减小而增大，随油管长度的减小而减小。研究结果能对整车振动特性研究中阻尼参数的选取及油气弹簧阻尼特性设计优

提出基于驱动端电流检测的电磁阀故障诊断方法，研究了电磁阀驱动端电流特性及故障阀电流特征分析和识别方法。利用AMEsim软件搭建电磁阀的机、电、液模型，分析其驱动端电流与阀芯位移的关系；采集正常、弹簧断裂、阀芯轻微卡滞和阀芯完全卡死4种状态下的电流信号，分析不同状态的电流特征；针对驱动端电流为直流阶跃信号的特点，选取电流变化率为特征曲线，采用“能量-故障”的诊断方法，利用3层小波包分解对信号进行重构，并提取相应频带能量作为特征向量；利用前馈反向传播（BP）神经网络对提取的特征向量，对电磁换向阀模式识别和故障诊断。实验结果表明：基于“能量-故障”的诊断方法能较好地区分电磁阀的不同状态，并且经过训练的BP神经网络能够准确判别电磁阀的正常、弹簧断裂和阀芯卡死3种状态。

为了研究液压缸起动和到位过程中的速度控制问题,设计了高速开关阀与液压缸并联连接的油路,即将高速开关阀连接于液压缸有杆腔与无杆腔之间。分别针对液压缸起动和到位两个过程的速度控制问题,开展了仿真与实验研究。研究结果表明,高速开关阀能有效降低液压缸起动时的活塞最大加速度和到位时的活塞末速度,实现起动过程和到位过程中的速度控制。

分析了高速开关阀在脉宽调制控制(PWM)下的流量特性,建立流量-压力方程、力平衡方程,在MATLAB/Simulink环境建立模型。充分利用了前馈控制的及时性和反馈控制的抗干扰性,解决纯反馈控制滞后性的问题,结合建立的位置控制模型,进行位置控制仿真,并对控制参数对位置控制特性的影响进行分析验证;针对位置控制参数人为整定的原因,利用遗传算法(GA)对速度前馈系数、位置反馈比例、积分系数和总控制输出系数进行寻优,得出了液压缸位移、速度、位置控制误差及高速开关阀PWM信号的占空比曲线。结果表明:1)高速开关阀在PWM控制方式下可实现对液压缸的流量控制;2)速度前馈-位移PI反馈位置控制算法可有效降低液压缸伸出过程中的位置误差;3)经遗传算法优化参数后的速度前馈-位移PI反馈的算法可实现液压缸精确位置控制,误差控制在-0.6 mm~0.6 mm内。

为了研究高速开关阀在液压缸速度控制系统中的应用,在分析高速开关阀流量特性的基础上,提出了基于高速开关阀的单阀直控式和旁路节流式两种液压控制系统方案,并且采用脉宽调制技术（PWM）,根据液压缸的位移信号调节PWM的占空比,控制进入液压缸的流量,间接达到控制液压缸速度、削弱冲击的目的。针对两种应用方案,分别通过Sim ulink建立仿真模型、FESTO液压实验平台搭建系统进行实验的方式,得出了仿真与实验情况下的位移、速度、加速度曲线。仿真曲线与实验结果的对比表明：单阀直控式和旁路节流式两种液压控制系统方案都能较好地实现液压缸速度的控制,其中单阀直控式更加适合于小流量液压系统,而旁路节流式的应用范围较广。

针对同侧耦连油气悬架对多轴车辆行驶平顺性的影响建立同侧耦连油气悬架液压系统模型和整车与油气悬架耦合动力学模型。开展油气悬架台架试验验证了油气悬架模型的正确性。安装同侧耦连油气悬架和独立悬架车辆在随机路面输入下进行了行驶平顺性仿真分析并对同侧耦连油气悬架车辆平顺性进行参数化分析。结果表明随机路面输入下同侧耦连油气悬架各油缸刚度特性一致因此车身俯仰角较独立悬架较小且能够平衡各轴轮胎动载荷;随着车速的增加车身质心加权加速度和轮胎动载荷均呈增加趋势但车身质心加权加速度在车速为50~60km/h过程中稍有下降在车速为60~80km/h过程中基本保持不变;蓄能器静平衡初始体积减小刚度增大车身质心加权加速度随蓄能器静平衡初始体积减小呈增大趋势但在车速为60~80km/h过程中不同初始体积对加速度影响不同

以重型多轴车辆互连悬架系统为研究对象建立了四轴互连油气悬架液压系统数学模型。模型中考虑了管路沿程压力损失、局部压力损失和油缸活塞杆运动摩擦力的影响并进行仿真分析通过台架试验验证了模型的正确性。基于互连油气悬架液压系统数学模型对比分析了垂向和侧倾工况下互连悬架和独立悬架的刚度和阻尼特性以及对互连悬架阻尼特性进行参数化分析。结果表明:在垂向工况下互连悬架蓄能器内气体体积变化量相当于各活塞杆进出油缸的体积与独立悬架蓄能器内气体体积变化量相等因此互连悬架与独立悬架刚度特性相同但其阻尼力大于独立悬架;侧倾工况下互连悬架在增加侧倾刚度的同时也明显增大了阻尼力。两种工况下独立悬架阻尼特性不变互连悬架阻尼力随单向阀直径增大、阻尼阀直径增大、油管直径增大、油缸内径减小和活