针对滚动轴承故障冲击信号难以提取的问题,提出了一种改进辛几何模态分解(Improved Symplectic Geometry Modal Decomposition,ISGMD)滚动轴承故障特征提取方法。首先将振动信号进行辛几何模态分解,然后,利用k均值聚类的方法对分解得到的辛几何分量进行聚类,通过包络谱稀疏度指标筛选出故障特征明显的聚类辛几何分量(Cluster Symplectic Geometry Component,CSGC)并进行重构,对重构分量进行包络解调,提取出故障特征。将该方法运用到轴承故障仿真和实验信号,结果表明,这里提出的方法能够有效提取出滚动轴承故障特征。

为了解决超声波颗粒监测尺寸标定过程中的非线性问题提出了一种基于相对精度标定原则的超声波磨粒监测装置中的颗粒尺寸标定方法.首先将标定颗粒在Malvern 2600激光颗粒分析仪上的测试结果作为标定数据在超声波颗粒监测装置试验中通过混合进化算法进行颗粒与气泡信号的区分.然后利用Levenberg-Marquardt改进BP算法进行标定曲线拟合建立超声波颗粒监测装置上的试验数据与标定数据之间的对应关系.最后本文进行了拟和标定曲线的精度分析.

在对机械设备的齿轮部件进行振动监测时,由于载荷以及转速波动等因素的影响,会引起振动信号的相位调制,使得频谱严重失真.通过对调相现象的理论分析和数值仿真计算,提出了基于空间采样的齿轮振动调相信号的解调方法,结果表明,该方法可以获得有价值的振动信号,从而进行有效的齿轮故障诊断.

转子碰摩会引发转子和定子的振动，但由于转子系统的很多常见故障（如不对中、不平衡等）与碰摩故障的转子振动特征多有重复之处，在很大程度上限制了故障的有效诊断。于是以定子振动信号为诊断源，研究了碰摩故障的诊断技术。首先分析了定子振动的机理，认为碰摩时定子受到冲击力作用，会引发定子固有频率振动，提出可采用共振解调法进行碰摩故障的诊断。利用IFFT方法进行了定子固有振动信号的分离，再进行希尔伯特变换，得到其包络信号，并对其进行谱分析，从而完成分析诊断过程。最后进行了单点碰摩和局部碰摩的故障模拟实验，结果表明定子高频固有振动包络信号可以揭示碰摩故障的发生，结合角度定位信号，可以对转子碰摩故障进行定位。

为了更好地实现电液伺服控制系统的故障诊断,提出一种新的鲁棒状态观测器的设计方法。简化电液伺服控制系统的流量非线性方程,建立系统的线性定常模型;考虑过程噪声与测量噪声,设计系统的鲁棒观测器结构;并运用H∞滤波理论确定观测器设计的性能指标,求解系统的矩阵Riccati方程,计算观测器的反馈增益矩阵。设计实例表明,该方法不仅计算简便、易于工程实现,而且能限制噪声干扰对观测误差的影响。

设计良好的状态观测器是电液伺服控制系统故障诊断研究的关键。本文提出一种电液伺服控制系统观测器设计的新方法。针对所构建的位置伺服系统,建立系统的离散非线性模型,绘制系统的离散观测器结构,推导极小化条件数梯度下降法的算法流程并运用该算法优化计算观测器的增益矩阵和Lipschitz常数,为系统设计一个Lipschitz非线性离散观测器。将该观测器与现有的电液伺服控制系统观测器进行比较,发现本文所采用的方法具有计算简单、设计优良等特点。

在海工深圳公司的缅甸ZAWTIKA 1B项目铺管铺管作业中,通过技术创新,成功实现了国内首次采用ROV（Remote Operated Vehicle无人遥控潜水器）钻入导管架,在狭小空间安装海管起始缆技术,其作业水深为116 m,为国际同类作业最深,节省了单独动员饱和潜水的费用。文中介绍了2台ROV的精确分工和控制方法,论述了2台ROV在铺管船上下水共同进行水下作业的工作模式和ROV钻入导管架安装起始缆的技术要点。

为了更为有效地诊断电液伺服控制系统的故障,设计良好的状态观测器是至关重要的前提。针对阀控非对称缸电液伺服系统,提出一种线性鲁棒观测器的设计方法。在考虑建模误差、参数变化、外力干扰、过程噪声以及测量噪声等影响因素的前提下,将系统非线性模型进行线性化,并据此设计系统的线性鲁棒观测器。仿真结果表明：小负荷情况下,该文设计的线性观测器具有一定的鲁棒性。

针对齿轮泵瞬时流量的数学建模问题，提出控制面积法，分析转进与转出控制区域面积。讨论卸荷槽对降低齿轮泵流量脉动的影响，通过对齿轮泵流量脉动曲线分析，得出流量脉动和齿轮啮合位置关系，提出采用两对齿轮错相位叠加方法减小流量脉动，并分析如何实现错相位叠加，发现错相位叠加法能够有效减小齿轮泵的流量脉动。

根据故障诊断系统的特点，采用非线性理论对液压伺服系统进行了故障诊断研究。建立了液压伺服系统的非线性数学模型，仿真计算了液压缸连杆速度曲线、压力曲线和阀芯位移曲线，并成功诊断了液压伺服系统的失压故障和混入气、水后所产生的故障。