介绍了超声冲击晶粒细化表面处理方法以及系统的总体结构，分析了超声电源功率控制和频率跟踪的实现方法，采用由STC单片机、UC3875移相芯片等组成的、功率输出稳定可调节、频率自动跟踪的超声波电源，搭建了超声冲击晶粒细化设备。对电源输出信号进行了测试，进行了两种材料的表面冲击试验。试验结果表明该设备可以满足超声表面晶粒细化冲击的要求。

液压系统是现代机械设备的主要组成部分,液压系统的状态评估及故障诊断是设备稳定、可靠运行的前提和保证。以现代机械设备的液压系统为分析对象,对现有的液压系统状态评估及故障诊断技术进行了细致的分类与分析,并在分析的基础上对其进行了概括和总结。

为提高连续驱动摩擦焊机施力系统动态特性,采用电液伺服比例阀控制施力系统的压力和速度。结合C1000型连续驱动摩擦焊机施力伺服控制系统,利用AMESim/Simulink联合仿真建立系统模型,进行了压力控制和速度控制的仿真,并与实验结果进行对比,确定了模型的正确性。进一步对比分析了该系统的压力与速度控制动态响应及影响系统响应的因素,发现该系统速度控制的工作频宽优于压力控制;减小负载质量,系统闭环速度动态响应变好,工作频宽增大。

采用模糊故障树分析方法,对C800型连续驱动摩擦焊机液压施力系统故障机理进行定性分析。通过分析故障形式,建立了适合摩擦焊机液压施力系统故障诊断的模糊故障树结构,并进行量化分析。推导出摩擦焊机液压施力系统故障顶事件发生的模糊概率及其隶属函数分布,为摩擦焊机液压系统设计、维护和保养提供了理论依据。

根据摩擦焊接过程质量控制需要,在摩擦焊机原有开关控制阀组成的液压施力系统上,增设了压力与流量电液比例控制阀,并配置了相应的计算机测控硬件,在Windows操作系统下采用VC++编制了相应的测控程序,从而建立了摩擦焊接过程计算机电液比例闭环控制系统。静动态测试及应用表明,该系统静动态特性好,可靠性高,实现了摩擦焊接过程中轴向压力的闭环控制、滑台进给速度的开环比例控制,以及主轴转速、轴向压力、轴向缩短量、摩擦转矩(主电动机电流),以及界面温度的实时检测,能够满足摩擦焊接过程闭环控制系统需求,有广泛的应用前景。

为了实现根据检测数据判别故障状态和计算各执行单元对相应故障状态的隶属度,结合自动故障诊断系统的特点,在传统故障树基础上提出了检测数据主导故障树模型.定义了检测状态主导故障树,建立了故障树拓扑结构,根据C800型摩擦焊机润滑系统特点建立该系统的故障诊断算法.实验结果表明：在0-16 MPa压力范围内,该算法能够根据压力参数有效识别系统故障状态,并计算出各底事件对相应故障状态的隶属度.

目的针对摩擦焊机液压系统状态评估的特点及其对检测系统的要求,建立面向状态评估的摩擦焊机液压系统。方法定义状态评估检测系统完备状态表示概念和亚完备状态表示概念,在亚完备状态表示最优系统构建方法基础上提出了亚完备状态系统生长最优构建法构建面向状态评估的摩擦焊机液压系统。结果构建了C800型摩擦焊机状态评估液压系统,实现了参数检测和目标最小化。结论本文提出的生长最优构建法适用于亚完备状态系统的模型构建,特别是如C800型摩擦焊机液压系统这种复杂系统。

针对普通摩擦焊机液压系统工作效率低、压力不稳等问题，利用AMEsim软件对摩擦焊机液压系统进行了数值分析，在此基础上提出了一种计算机控制的比例变量泵驱动液压施力系统的节能方法，并对该方法利用AMEsim软件进行了仿真实验。实验结果表明，普通摩擦焊机液压系统在摩擦焊接过程的工进阶段，系统压力的利用率仅为7％；在预顶、摩擦和顶锻阶段的流量利用率几乎为O，一个典型焊接循环的系统效率仅有6％。而新节能方法减小了预顶、摩擦和顶锻阶段的高压溢流流量，可有效提高系统效率。按新节能方法制造了节能型摩擦焊机液压系统，应用结果表明，系统效率提高到22％，相比普通液压施力系统总能耗降低约71％。

为了实现对多检测参数综合系统状态评估，将模糊综合评价方法引入到系统状态评估中。针对经典模糊综合评价方法中权重向量单一，不能反映系统参数变化，提出了多维权重模糊状态评价方法。针对C800型摩擦焊机液压辅助系统，根据实际检测状态数据，建立模糊评价矩阵，实现多参数模糊综合评价。