以液压型风力发电机组为研究对象，针对其并网冲击问题，建立了风力发电机数学模型、定量泵-变量马达液压调速系统数学模型、同步发电机与励磁系统数学模型，推导了并网过程的冲击电流与冲击转矩数学模型。以数学模型为基础，提出了液压型风力发电机组并网冲击抑制方法，即通过发电机稳速控制、励磁电压控制和准同期监控相结合对机组并网冲击进行抑制。以30kV·A液压型风力发电机组实验台为仿真和实验基础，对机组并网冲击抑制展开研究。仿真和实验结果表明，所提出的并网冲击抑制方法对并网冲击转矩和冲击电流具有较好的控制效果，基本实现了机组柔性并网。
针对2D电液比例换向阀阀芯卡滞现象，应用缝隙流动原理，对2D阀芯有无偏心情况下的径向卡紧力进行系统理论分析，得到2D阀芯液压卡紧力计算方法；运用MATLAB软件进行数值计算，得出2D阀芯径向卡紧力与偏心量和高低压孔夹角间的关系；根据2D阀特性，提出2D电液比例换向阀阀芯改进措施，应用Fluent 软件对阀芯表面的流场进行CFD仿真分析，比较了改进前后的流速矢量和压力分布情况，验证了改进措施的正确性。改进后的2D电液比例换向阀在中高压实验中无“卡滞”现象出现，实现了高压大流量的比例控制。
提出一种新型的机电集成传动系统，分析了该传动系统的工作原理，基于弹性小变形及变形协调假设，对活齿进行了受力分析，给出了理论状态下啮合力分析的模型和算法，结合啮合力计算示例获得了该种传动装置的啮合力分布特点，推导了传动系统的输出力矩，研究了输出力矩随传动比、线圈匝数、活齿半径、气隙系数、定子槽数等多种参数的变化规律。根据分析结果，对该种传动机构的参数进行了合理的优化。
对稳态能量流法测量阻尼损耗因子的原理进行了推导，采用稳态能量流法对某型颗粒阻尼器的阻尼损耗因子进行了实验研究。对粘贴有该颗粒阻尼器的钢板进行了振动仿真分析与实验相结合的研究,验证了稳态能量流法测量损耗因子方法的正确性。实验结果表明,该颗粒阻尼器的阻尼损耗因子随加速度变化呈现明显的“分段表征”特性，随频率变化呈现明显的“山脊”特性。对颗粒阻尼器表现出该特性的原因进行了理论分析。
为了分析变速箱结构柔性对其动态特性的影响，基于多体动力学理论，建立了变速箱动态分析模型。在充分考虑了壳体、齿轮及其他各零部件柔性变形后，通过量化计算齿轮副啮合错位量、齿面接触应力、传递误差、振动位移等相关参数，分析了变速箱系统变形对动态性能的影响，并针对变速箱结构中的薄弱部分提出了改善措施。
提出了一种面向截面测量数据的B样条曲面拟合算法。首先对原始数据点列进行降噪处理，然后遴选出曲率优势点，并将其作为初始的轮廓约束点，得到插值于约束点的初始曲线。再在需改善拟合精度的区域增加约束点，直至获得满足精度要求的B样条曲线。最后以约束点数目最多的曲线为准，在其余的曲线上增加差额数目的约束点，并进行平均弦长参数化，构造出B样条曲线簇，最终获得B样条拟合曲面。仿真实验结果表明，该方法可显著压缩曲面模型的控制顶点数目，具有较高的曲面重构效率。
在机载吊舱的虚拟设计中引入灰色系统理论。首先建立了灰色关联数学模型，基于邓氏灰色关联法的论述，展开对于广义关联法的分析，并讨论了两者之间对于机械产品可靠性评价的区别与联系。然后通过构建绝对灰关联模型，判定有关影响因素的影响情况；并通过相对灰关联模型，对各个评定指标进行变化速率的分析。从而最终实现了机载吊舱舱体框架的可靠性分析，为确定机载吊舱舱体框架最优结构提供了具体的理论依据。
为了优化液压滑阀可控因子以降低滑阀开启或关闭时操纵性能对噪声因子的敏感性，提高液压滑阀工作时的可控性与稳定性，提出了液压滑阀健壮性设计方法。利用计算流体动力学方法对液压滑阀开启或关闭时内部流体的动态特性进行了仿真模拟，分析了滑阀内部流道结构参数、阀芯运动速度、滑阀进油口与出油口压差对瞬态液动力的影响,并借助于试验设计和响应面函数方法，获得了滑阀瞬态液动力与各参数的定量化关系。最后以滑阀内部流道结构参数为设计变量，阀芯运动速度和滑阀进出油口压差为不可控的噪声因子，以仿真中液压换向滑阀瞬态液动力服从正态分布且方差最小为目标，对滑阀进行了健壮性设计，设计结果表明，通过对结构参数进行优化设计可明显降低噪声因子对滑阀瞬态液动力的影响。
基于灰色关联度分析法研究微铣削工艺系统各因素对被加工零件毛刺产生的影响规律，通过建立毛刺产生的故障树模型，将毛刺产生定义为顶事件，影响毛刺产生的因素定义为底事件，导致顶事件发生的充分且必要的底事件集合定义为最小割集。建立了典型故障特征矩阵和待检模式向量，计算出了最小割集和顶事件的发生概率、各底事件的重要度以及各最小割集的关联度。对关联度较大的前三个最小割集进行了微铣削加工实验验证，实验结果与灰色关联度分析法的计算结果相吻合，灰色关联度分析法为微铣削毛刺的预测及控制提供了一种有效方法。
为了揭示气体燃料喷射装置的喷射规律，建立两种采用不同方式开启菌形阀的喷射装置仿真模型和两种采用不同密封方式的流闭型喷射装置仿真模型，通过Fluent软件进行三维稳态计算，从出流速度分布、滞止压力损失、菌形阀受到的侧向力以及背压力等方面对比分析稳态流动特性；使用有效喷射压力概念，实现对气体燃料喷射装置喷射效率的评价。研究结果表明，在一定压差条件下，流闭型喷射装置的出口稳定流速高于流开型喷射装置的出口稳定流速，流闭型喷射装置的喷射效率达56.0%，而流开型喷射效率仅有50.3%,流闭型气体燃料喷射装置稳态流动特性优于流开型喷射装置的稳态流动特性；采用平面密封方式的流闭型喷射装置喷射效率为55.2%。
针对大型复杂结构模型修正中待识别参数过多、修正效率低等问题，提出一种基于局部振动测试的约束子结构模型修正方法。首先，利用子结构部分的振动测试响应构造约束子结构，从而将子结构从整体结构中隔离出来，形成独立简单的结构，有效地隔绝整体结构对子结构的影响。然后，基于构造的约束子结构响应数据，直接对待修正的目标子结构进行模型修正。最后，以一个T形钢管焊接结构和某发射台骨架为例，对所提方法的有效性进行了验证分析。结果表明，该方法不仅能够减少待识别参数，简化修正过程，而且修正效率及精度也较高，为大型复杂结构的模型修正提供了一种新思路。
自适应最稀疏时频分析（adaptive and sparsest time-frequency analysis，ASTFA）方法以分解得到的单分量个数最少为优化目标，以单分量的瞬时频率具有物理意义为约束条件，使得到的分量更加合理；结合盲源分离，提出了一种基于ASTFA的盲源分离方法并应用于齿轮箱复合故障诊断中。该方法首先利用ASTFA将单通道源信号进行分解，然后利用占优特征值法进行源数估计，根据源数重组观测信号，最后对观测信号进行盲源分离得到源信号的估计。实验结果表明，该方法可以有效地对齿轮箱复合故障信号进行分离进而实现齿轮箱的复合故障诊断。
针对大量程高精度传感器不能一次完成标定实验的情况，提出一种将优化灰色GM(1,1)模型与BP神经网络相结合来预测分段标定过程中特征值缺失的方法，从而实现传感器的分段标定。首先，根据实验数据建立传统灰色GM(1,1)模型，对待标定传感器和标准传感器的测量值进行缺失数据的预测；然后，为弱化传统灰色GM(1,1)模型序列变化的幅度，提高模型的预测精度，利用中心逼近的思想对传统的GM（1,1）模型进行优化；最后，利用BP神经网络对优化的灰色GM(1,1)残差序列进行修正，以较高的精度实现对分段标定过程中缺失特征值的预测。结果表明，待标定传感器和标准传感器组合预测模型的平均残差分别为0.023%和0.401%，证明了组合预测模型的有效性。所提出方法为解决大量程高精度传感器分段标定时静态特性曲线的拟合提供了一种新思路。
针对目前线缆敷设主要依靠现场装配工人的经验从而使得敷设质量难以得到保证的问题，提出了一种基于属性加权相似度的线缆敷设质量评估变精度粗糙集决策方法。首先通过综合考虑评估对象的多种属性，建立线缆敷设质量评估模型并对属性值进行量化处理；其次，在质量评估模型的基础上，结合变精度粗糙集理论形成线缆敷设质量评估规则；最后，应用属性加权相似度方法比较当前线缆敷设状态与决策系统中所有对象的相似程度，得到敷设质量决策结果，完成对线缆敷设的质量评估。实例结果表明，相较于传统的敷设质量评估方法，该方法能提供更加符合实际的决策结果。
为减少飞机液压系统故障,从温度控制层面对飞机液压伺服舵机进行热力学分析。将液压伺服舵机的物理模型简化为伺服阀控制作动筒的形式,建立液压伺服舵机热力学模型。根据热力学第一定律,采用集中参数法建立热力学方程。基于MATLAB平台，采用龙格-库塔法对舵机热力学模型进行编程仿真计算,得出舵机各节点温度分布曲线。将仿真结果与实验数据进行了对比,对比结果验证了飞机液压伺服舵机热力学模型的正确性,该模型可应用于飞机液压系统动态温度计算。
形状记忆合金(SMA)丝驱动器的冷却时间直接影响驱动器的响应速度。提出了一种以压缩空气为冷却气源的套管式强制空气对流冷却方案，可在不影响其他SMA丝的情况下实现对单根SMA丝的快速冷却。建立了自然冷却换热和强制对流换热的数值分析理论模型，并且对直径为1mm的NiTi合金SMA丝分别进行了自然对流和强制对流换热实验，实验结果验证了数学模型的准确性。
针对国内裁床制造企业发展遇到的现实问题和需求变化，结合产业生态系统、制造企业服务创新和知识管理理论，在研究软性材料切割制造业需求的基础上，提出软性材料裁床生态系统的概念，构建了裁床行业产业链模型，研究了裁床制造企业的知识构成，并分析其可行性。基于软性材料裁床生态系统，提出了软性材料裁床生态系统服务新模式，即面向软性材料裁床的产品服务和基于软性材料裁剪工艺的多价值链服务。
针对连续短线段高速加工中速度和加速度突变会引起机床运动不平稳的问题，提出在相邻线段间构建满足精度且曲率连续的NURBS圆弧过渡路径，以实现拐角平滑转接的方法。在此基础上，提出一种圆弧过渡前瞻控制算法，采用7段和5段混合的双向S形加减速控制算法进行速度规划，旨在满足弦高误差和机床动力学条件下获得最大转接速度，避免电机频繁启停，实现速度、加速度的连续高速平滑转接，大大减少了对机床的冲击。算例表明，该算法能获得更高更平稳的转接速度，可有效提高加工效率和加工质量，满足高速加工的需求。
针对现有模块划分方法的不足，提出和构建了产品模块划分的统一数学模型和求解流程。在此基础上，利用零件综合模糊相似矩阵构造了基于模块聚合度和分离度的适应度函数，同时根据模块划分矩阵的特点，应用矩阵交叉遗传算法进行了产品模块划分的优化求解。最后以某天文圆顶产品为例，说明了零件综合模糊相似矩阵的获取过程，以及算法的优化求解过程。实践证明该方法快速有效。
为解决迈步式超前支护过渡过程支撑力波动问题，提高支护效率，采用先进的电液比例控制技术，结合阀控缸的理论基础，提出通过调节比例换向阀阀芯位移来控制超前支护支撑力的控制策略。基于超前支护的机电液系统，建立控制系统的数学模型及仿真模型，利用AMESim软件对系统进行仿真，分析不同阀芯位移控制曲线在升架和降架过程中对支撑力的控制效果。结果表明，基于体积增量原理的阀芯位移控制曲线符合实际工况要求。结合对样机的实验研究，对比分析了实验与仿真的控制规律，结果验证了所提出控制策略的合理性。
研究了三维工件模型的定位特征识别与分析，以及定位方案的自动推理算法。基于规则推理简化了模型，提取了候选定位特征面集，并构造了特征面的层次储存模型。结合综合评价规格化理论和标准离差法理论实现了基准选取影响因素重要性比较的定量化，并基于层次分析法实现了多层次定位基准的排序优化。通过层次分析法的总排序得到候选定位基准相对于最优定位基准目标的组合权向量，从而得到最优定位方案。实例验证说明，该算法是可行且符合实际装夹的。
在遵循制动力分配原则的基础上，提出了基于最佳制动效果和模糊控制的再生制动控制策略，使机械制动和再生制动可以很好地协同工作，实现前后轮制动力合理分配。设计了以制动强度和蓄电池荷电状态为输入变量，以期望再生制动力为输出变量的模糊控制器。利用仿真软件ADVISOR，对所设计的控制策略进行了部件性能、制动能量回收、制动感觉三方面仿真分析。同时，为验证ADVISOR仿真结果的有效性，搭建了硬件在环仿真实验平台。结果表明，所设计的控制策略在保证汽车制动稳定性的前提下，能够使驾驶员获得满意的制动感觉，同时有效提高了汽车能量利用率，最终达到了最佳制动效果。
应用解析法对52m长混凝土泵车的五节臂系统进行振动特性分析。采用拉格朗日第二类方程和假设模态法建立了臂架系统的柔性多体动力学方程，基于建立的柔性模型对臂架系统进行了模态分析，并应用MATLAB软件对模态进行了数值求解,得出了臂架系统的前10阶固有频率及振型，并分析了不同的臂架参数对臂架系统固有频率的影响，最后通过现场测试实验对理论固有频率进行了验证。研究结果为臂架结构的进一步优化及系统振动的控制提供了理论依据。
