机械工程学报

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王钦普, 游思雄, 李亮, 杨超

机械工程学报. 2017, 53(16): 1-19. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.001

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插电式混合动力汽车（Plug-in hybrid electric vehicles，PHEV）作为传统混合动力汽车向电动汽车的过渡车型，因电功率提升使得混合动力汽车具有深度混合特性，可高效可靠地应对汽车全工况功效需求，因而在新能源汽车领域得到广泛应用。其中，能量管理策略作为插电式混合动力汽车的核心控制逻辑，性能优劣将直接决定整车的经济性、动力性、驾驶性等的好坏，对此出现了大量相关研究文献。基于此，对近年来插电式混合动力汽车的能量管理策略的研究进展以及发展趋势进行综合分析，并从各策略的优化效果以及实时应用潜力等角度进行评价对比，最后对插电式混合动力汽车能量管理策略未来的发展趋势进行了展望。

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电动车辆锂离子动力电池建模方法综述

胡晓松, 唐小林

机械工程学报. 2017, 53(16): 20-31. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.020

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电动车辆是可持续交通系统的重要组成部分，然而动力电池技术是目前制约电动车辆发展的关键瓶颈技术，其直接造成公众对电动车辆续驶里程、充电时间、安全性等问题的顾虑。为了确保动力电池系统在复杂车载环境下的高效、安全和可靠运行，先进电池管理系统至关重要。由于传感技术目前不能直接测量电池内部关键微观物理量，所以如何建立高保真的电池模型是电池管理系统开发的重要挑战，严重影响电池管理的有效性和鲁棒性。简述车用动力电池的种类与性能比较结果，展示锂离子电池在综合性能上的优越性。介绍锂离子电池管理系统的基本功能，强调电池建模的意义和重要性。分别从电学特性模型、热模型、电热耦合模型、老化模型四个方面，较为具体地综述了文献中已有建模方法，并对各种方法进行系统分类。重点阐述面向控制的新模型结构与建模思路，以期促进先进的基于模型的电池管理算法的开发。

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基于凸优化的车载复合电源参数匹配

宋传学, 周放, 肖峰, 常成, 邵玉龙

机械工程学报. 2017, 53(16): 44-51. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.044

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提出一种电动汽车复合电源参数快速匹配方法，对复合电源参数和能量管理策略同时进行优化。为避免动态规划或者进化算法在求解此类优化问题时出现的计算负担大或结果次优的问题，应用凸优化原理对优化问题进行求解。对复合电源模型进行线性近似，并引入新变量对优化问题中的目标函数和约束进行转换，将优化问题转化为凸优化问题，最后应用Matlab/cvx工具箱进行求解。应用动态规划求解此优化问题并对比优化结果：凸优化和动态规划结果相差在4%以内，凸优化保证了全局最优；凸优化耗时不超过100 s，明显优于动态规划，有良好的工程应用潜力。凸优化结果表明：通过增加最大不超过60 W·；h的超级电容组能够延长电池组一倍的寿命里程，改变凸优化问题的权重可以快速获取所需参数。

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基于凸优化的车载复合电源参数匹配

宋传学, 周放, 肖峰, 常成, 邵玉龙

机械工程学报. 2017, 53(16): 44-51. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.044

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提出一种电动汽车复合电源参数快速匹配方法，对复合电源参数和能量管理策略同时进行优化。为避免动态规划或者进化算法在求解此类优化问题时出现的计算负担大或结果次优的问题，应用凸优化原理对优化问题进行求解。对复合电源模型进行线性近似，并引入新变量对优化问题中的目标函数和约束进行转换，将优化问题转化为凸优化问题，最后应用Matlab/cvx工具箱进行求解。应用动态规划求解此优化问题并对比优化结果：凸优化和动态规划结果相差在4%以内，凸优化保证了全局最优；凸优化耗时不超过100 s，明显优于动态规划，有良好的工程应用潜力。凸优化结果表明：通过增加最大不超过60 W·；h的超级电容组能够延长电池组一倍的寿命里程，改变凸优化问题的权重可以快速获取所需参数。

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基于多尺度法的电机转子在不平衡磁拉力作用下的自由振动特性分析

刘锋, 刘辉, 项昌乐, 韩立金, 吴云豪, 展召彬

机械工程学报. 2017, 53(16): 52-60. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.052

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即使动平衡精度很高的电机转子，其质量偏心可忽略，但由于车用永磁同步电机工况复杂，换段过程、路面不平度、发动机激励等都可对转子系统形成径向扰动，转子将产生自由涡动，引起动态偏心，进而不平衡磁拉力对电机转子系统的自由涡动产生影响。根据转子系统的刚度特性讨论了动力学方程中非线性项系数以确定多尺度法的应用条件，利用该方法得到了不平衡磁拉力作用下转子系统自由振动的解析解并研究其振动特性。由于不平衡磁拉力的非线性使得转子正反自由涡动的复振幅是时变的，其大小保持常数不变而其相位随时间线性变化，其变化率取决于正反涡动的振幅，这将导致正反涡动的频率降低。若正反涡动振幅大小相等且非零则正反涡动频率相等，转子中心运动轨迹为直线；若正反涡动振幅有一个为零，则转子中心轨迹为圆；更一般的情况是正反涡动振幅大小不等且均不为零，两种涡动产生耦合其频率也不再相等，转子自由涡动的轨迹是一个旋转的近似椭圆其位移分量产生调幅现象。当转子涡动振幅不大时，利用多尺度法获得的解析解与数值计算结果吻合较好具有较高的精度。

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基于多工况优化算法的混合电动汽车参数优化

刘永刚, 李杰, 秦大同, 雷贞贞, 解庆波, 杨阳

机械工程学报. 2017, 53(16): 61-69. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.061

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协调优化混合动力电动汽车动力系统与能量控制策略的参数是提高燃油经济性的关键。以汽车的动力性能为约束条件，把电池SOC平衡油耗引入目标函数，提出一种采用模拟退火粒子群算法的基于多工况优化混合动力汽车动力系统与控制策略参数的方法。利用MATLAB/Simulink仿真软件进行建模仿真，结果表明，利用该方法可以获取一组参数，在保持汽车动力性、电池SOC平衡的基础上，相对于优化前，在综合工况下油耗降低了5.49%，分工况HWFET、FTP、LA92、US06_HWY、UDDS与SC03下油耗分别降低了8.46%、4.62%、3.84%、8.43%、5.56%、4.31%。为了证明本方法优化出的参数在其他工况的通用性，选取NEDC工况进行仿真验证，结果发现，在NEDC工况下油耗降低了8.36%。并进行了实车道路试验，试验结果较好的验证了所提出的基本控制策略的有效性。

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应用qZSI的车用IPMSM驱动系统能效优化控制

彭国彬, 姜燕, 刘平, 黄守道, 何仁浩

机械工程学报. 2017, 53(16): 70-78. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.070

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针对电动汽车动力电池电压水平较低且驱动系统效率低下的问题，利用准Z源逆变器改善电动汽车用内置式永磁同步电动机驱动系统动力性能，并对系统稳态采用混合效率优化控制。分析准Z源逆变器工作特性，提出一种直流母线电压控制策略，确定准Z源电容电压表达式。系统稳态时采用效率优化控制，推导出电动机损耗表达式，求出气隙电流的励磁分量与转矩分量之间的最优比率，得到直轴电流次优值，再以该值为初始值采用改进型黄金分割法进行二次寻优，该算法寻优速度快且鲁棒性强。同时加入动态定子电流分配，提高电动机动态响应速度。仿真和实验结果表明，所提控制策略能明显提高电动机高速区动力性能和动态响应速度，同时稳态效率提升约4%。

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轮毂电机驱动汽车电子差速与差动助力转向的协调控制

卢山峰, 徐兴, 陈龙, 王峰, 王吴杰

机械工程学报. 2017, 53(16): 79-85. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.078

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为提高轮毂电机驱动电动汽车转向过程的操纵稳定性和转向轻便性，提出电子差速与差动助力转向的协调控制方法，通过分配左右轮毂电机的转矩，实现对汽车转向稳定性和转向盘转向助力协调优化控制。分别对电子差速与差动助力转向控制方式进行分析，得出两种控制趋势以及与车辆状态变化响应的一致性，验证了协调控制的可行性；采用设置权重系数的方法设计了协调控制策略。分析车速及转向盘转角对车辆横摆角速度以及驾驶员转向盘转矩的影响，设计出车速自适应的协调控制权重系数。进行Matlab与CarSim的联合仿真以及实车道路试验验证，仿真与道路试验结果均表明协调控制策略兼顾了车辆差速转向稳定性与驾驶员转向盘转向助力的性能，实现了低速时差动助力转向控制为主以降低驾驶员转向手力，高速时电子差速为主以提高车辆稳定性的综合控制目标。

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基于进化-增强学习方法的插电式混合动力公交车能量管理策略

陈征, 刘亚辉, 杨芳

机械工程学报. 2017, 53(16): 86-93. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.086

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插电式混合动力客车越来越多出现在城市公交领域。为了更好地提升车辆的燃油经济性，整车能量管理策略成为一大研究热点。提出一种基于进化-增强学习方法的插电式混合动力公交车能量优化管理策略。首先，给出简化的车辆模型并基于增强学习系统给出能耗的优化目标函数；其次，针对此优化目标函数给出了初始的控制策略种群，并用进化算法求出最优的能量控制策略和最优能耗值；最后，通过仿真分析验证了算法的有效性。提出的新方法相对传统的电量消耗-维持（Charge depleting charge sustaining，CDCS）策略减少了大约12%的花费。

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轮毂电机驱动电动汽车侧倾稳定性解耦控制

张利鹏, 李亮, 祁炳楠

机械工程学报. 2017, 53(16): 94-104. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.094

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基于轮毂电机的力矩主动分配实现电动汽车的侧倾稳定性控制。建立轮毂电机驱动整车虚拟样机模型并通过了试验验证；以横摆角速度和质心侧偏角为状态变量，设计基于模型预测控制的横摆稳定性控制器，以侧倾角速度和侧倾角为状态变量，设计基于反馈最优控制的侧倾稳定性控制器；基于空间运动解耦进行四轮驱动转矩的底层协调分配，在此基础上实现了兼顾整车横摆运动的轮毂电机驱动电动汽车的侧倾稳定性控制。研究表明，轮毂电机驱动具有常规半轴驱动所不具备的整车空间稳定性大强度控制能力，利用所提出的横摆和侧倾运动联合解耦控制方法，可以在保证横摆稳定性的前提下有效控制侧倾运动，从而大幅提高整车的空间稳定性。

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混合动力地下铲运机功率跟随控制策略

苑昆, 靳添絮, 刘立, 陈亚珏, 张军, 商铁军

机械工程学报. 2017, 53(16): 105-111. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.105

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为改善地下铲运机燃油经济性，研究系统动力分配策略。通过分析14 t级地下铲运机工况特点，提出串联混合动力系统结构。分析了系统的功率链关系，针对该系统提出了一种双层控制结构的功率跟随控制策略。通过判断系统状态，控制发动机转速及发电机功率，实现了发动机动力的合理分配。对样机进行场地试验，结果表明：该策略能有效的控制混合动力地下铲运机运行，与传统柴油地下铲运机相比节油效果达到25.9%，实现了节能目的。

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一种基于相对滑移率的电动汽车电子差速控制方法研究

臧怀泉, 戴彦, 张素燕, 邸聪那

机械工程学报. 2017, 53(16): 112-119. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.112

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针对轮毂式电动汽车在转弯时存在驱动轮相对滑移率受外界干扰大的问题，提出一种基于相对滑移率的电动汽车电子差速控制方法，设计了基于最优控制和滑模控制的线性二次型最优滑模控制器。采用前轮转向后轮驱动的轮毂式电动汽车作为研究对象，针对其电动汽车电子差速控制系统的操纵稳定性特点，构建包含电动电动汽车纵向、侧向和横向运动的三自由度整车仿真模型，经过线性模型化将电动汽车的驱动相对滑移率作为反馈控制量，通过控制汽车的转矩协调百分比来控制驱动轮的输出转矩，从而控制了驱动轮的相对滑移率。仿真结果表明，该控制方法实现了车辆在转弯过程中驱动轮的相对滑移率最小，且提高了电子差速系统的抗干扰能力，有效地增强了系统的鲁棒稳定性，提高了车辆的行驶安全性。

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基于波型转换的TOFD近表面盲区抑制研究

丁宁, 金士杰, 张东辉, 康达, 张树潇, 雷明凯, 刘丽丽, 林莉

机械工程学报. 2017, 53(16): 120-124. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.120

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针对超声衍射时差法（Time of flight diffraction，TOFD）存在的近表面盲区问题，基于波型转换理论，提出盲区抑制方法。根据TOFD平行扫查时变型波变化规律，明确裂纹深度d与变型波声程最短时缺陷偏心距△S之间的理论关系。考虑到△S读数误差较大的问题，引入直通波与变型波声程最短位置点间的垂直距离d'，从而实现近表面盲区抑制。选用中心频率10 MHz、折射角度70°；以及探头中心间距（Probe center spacing，PCS）17.00 mm的TOFD探头对，通过模拟与试验的方法对厚度35.00 mm碳钢试块中深度1.00~6.00 mm的底面开口槽进行平行扫査和定位检测。结果表明，该方法可将近表面盲区抑制到1.00 mm，深度2.00 mm底面开口槽定位误差最大，误差绝对值为0.24 mm。

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大型石油储罐健康管理方法应用研究

王宝轩, 沈功田, 闫河, 武新军

机械工程学报. 2017, 53(16): 125-133. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.125

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随着我国石油储备的增加和石油化工工业的发展，大型石油储罐的单罐容积和总体数量不断增加，其安全运行事关重大。大型机械系统健康管理理论被应用于大型石油储罐，提出大型石油储罐健康管理的理念、程序和具体方案；根据大型石油储罐特点，制定健康管理指标体系；提出依据健康评价结果及时调整的健康检测方案；对部分健康风险、健康指标、检测技术进行介绍；提出对健康状态和健康变化趋势进行判断和预测的健康评价方法，和以基于健康状态维修为主的健康恢复方案。大型石油储罐健康管理方法依据健康指标和健康评价结果，统筹应用现有的储罐检测和维修手段，以最经济的方法保障储罐健康运行。并进行健康管理方法的初步应用，验证健康管理方法的有效性。最后总结大型储罐健康管理方法进一步发展的关键需求。

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线圈自激励电磁超声换能器设计及特性研究

何健鹏, 徐科, 任威平

机械工程学报. 2017, 53(16): 134-140. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.134

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提出一种线圈自激励电磁超声换能器模型，该换能器无需磁铁提供静态磁场，可以避免磁铁对铁磁性材料吸附带来的不利影响，同时可以大大降低换能器质量。通过有限元仿真和试验结合的方法对所设计的换能器性能进行研究，随着提离距离提高，A₀兰姆波的衰减速率要快于S₀兰姆波，这是由于S₀兰姆波主要由磁致伸缩力引起的面内振动产生，动态磁场在6 mm提离距离时仍然具有较大水平分量。与之相比，A₀兰姆波主要由动态洛伦兹力引起，感应涡流强度及动态磁场强度在大于3 mm提离距离后都有明显衰减，动态洛伦兹力引起的面外振动衰减迅速。线圈自激励换能器可以在6 mm提离距离激励较纯净S₀兰姆波，优于传统换能器3 mm提离距离。最后，对两种兰姆波指向性进行研究，波长较长的S₀兰姆波具有更大的检测范围。

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基于Cocks-Ashby模型的多轴蠕变设计准则的局限性及其修正

胡靖东, 刘长军, 轩福贞

机械工程学报. 2017, 53(16): 141-147. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.141

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多轴应力状态下结构的蠕变变形分析是高温装备强度设计的理论基础。经典的Cocks-Ashby多轴蠕变孔洞长大模型及其简化模型存在着严苛的适用条件及局限性，仅适用于描述高温低应力环境下以晶间蠕变孔洞长大过程为材料蠕变损伤主要形式的蠕变变形行为。根据其简化解得到的用于单-多轴蠕变延性换算的多轴蠕变因子则存在着在低三轴应力度段给出的计算值较试验值偏小的问题。在基于WITCHMANN对该问题修正工作的基础上，通过合理的进一步优化，一个新的多轴蠕变因子被得出。将新修正因子应用在一个处于简化恒定应力场中的发动机热端叶片算例上，计算出恒载下叶片的等效多轴蠕变应变分布。有限元计算结果表明在叶片模型的叶根中部区域存在着较大的三轴应力度及较小的多轴蠕变因子，使得叶根中部原本应变不太明显的区域也产生了较大的等效多轴蠕变应变，导致叶片计算出的潜在失效面积较未经多轴蠕变因子修正前显著增加。

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压气机叶片辊轧模具型腔回弹补偿方法研究

靳淇超, 汪文虎, 蒋睿嵩, 赵德中, 崔康

机械工程学报. 2017, 53(16): 148-155. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.148

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航空发动机高压压气机叶片在辊轧成形过程中会沿着弦长方向发生回弹，直接影响叶片的成形精度进而影响其气动性能。为实现航空发动机压气机叶片无余量辊轧成形，提出并研究基于截面线回弹补偿的叶片辊轧模腔优化设计方法。分析钣金件弯曲变形过程并基于钣金件的几何结构和材料特性建立回弹前后中心角的变化模型。在此基础上提出叶片截面回弹补偿模型，并对辊轧叶片工艺模型截面进行回弹误差补偿。将回弹补偿后的叶片工艺模型截面线族绕轧辊轴线进行扇态分布并重构辊轧模具型腔。基于数值计算方法使用几何映射和回弹补偿设计的型腔对叶片辊轧成形过程进行模拟，并获得了相应的轧制成形叶片模型。结果表明，回弹补偿后的模具型腔能够有效提高叶片型面的成形精度，叶片成形误差缩小到原来的16.7%。本文研究内容为压气机无余量辊轧成形模具设计提供理论支撑，同时对不规则薄壁类结构塑性成形精度控制具有参考价值。

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新型变极性等离子弧横焊热-力特性及成形研究

李钊, 杨春利, 范成磊, 林三宝

机械工程学报. 2017, 53(16): 156-162. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.156

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针对铝合金穿孔型等离子弧横向焊接，开展新型变极性等离子电弧热-力特性及横焊成形研究。通过设计变极性等离子弧喷嘴，控制电弧热-力特性来提高横焊穿孔稳定性。对不同热-力特性进行研究，比较三种喷嘴的电弧形态、电弧力和电弧阳极电流密度的数值与分布，分析认为新型电弧的热-力特性在横焊穿孔成形稳定性方面具有优势。依据电弧压力波形稳定性和穿孔稳定性进一步验证新型等离子电弧的作用效果，验证得出新型等离子电弧瞬间电弧压力波动较小，背面穿孔形状似圆形，且穿孔面积变化较小。通过分析穿孔熔池宏观轮廓，得到新型热-力特性对熔池行为的直接影响。利用高速摄像捕捉横焊穿孔熔池的稳定形成过程，证明较高电弧能量、较低电弧压力相配合更有利于穿孔熔池形成和稳定；同时观察到横焊熔池的稳定流动过程，并对熔池金属进行受力分析，认为新型热-力特性容易满足横焊熔池金属在流动过程中达到受力平衡，最终实现了8 mm铝合金穿孔等离子弧横焊稳定成形。

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疲劳-蠕变交互作用下挤压筒设计理论及寿命预测模型

马玲, 罗远新, 宋宗焘, 王勇勤

机械工程学报. 2017, 53(16): 163-172. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.163

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大型挤压筒长期在高温下承受循环高压的作用，疲劳-蠕变交互作用引起的筒体变形、开裂已成为挤压筒失效的主因，严重影响了挤压产品的生产效率和成本。着重研究疲劳-蠕变交互作用下的挤压筒服役寿命计算方法，通过对挤压过程下的复杂载荷边界条件建模，引入DDM方法分析多层挤压筒应力分布，并在此基础上通过试验获取挤压筒材料H13在服役温度下的疲劳和蠕变本构模型，通过逐步迭代计算疲劳、蠕变损伤与应力分布的演变，预测损伤累积到达临界值。提出的挤压筒疲劳蠕变寿命预测理论可为大型挤压筒设计提供新的准则，也可指导维修挤压筒修正各层筒间的过盈量和控制挤压生产工艺设计，以延长挤压筒整体的使用寿命。

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考虑粒形转化特性的圆锥破碎机层压破碎行为研究

张子龙, 任廷志, 程加远, 金昕

机械工程学报. 2017, 53(16): 173-180. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.173

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为精确描述圆锥破碎机内散体物料层压破碎行为的本质，基于总体平衡理论和层压破碎理论，引入粒度相对系数描述不同粒度散体物料破碎特性，考虑散体物料层压破碎过程中粒形转化行为，建立圆锥破碎机双粒形循环层压破碎模型，并通过立方状及针片状散体物料层压破碎模拟试验对模型参数进行求解。以ZS200MF型圆锥破碎机为例，对两种粒形散体物料层压破碎过程中粒度分布特性与粒形转化行为进行模拟计算，得到两种粒形散体物料粒度分布，与实测值相比误差值最大为4.8%，验证模型的有效性和可行性，证明增加破碎层数量和提高破碎层压缩比可以降低破碎产品的有效针片率，为改善圆锥破碎机破碎产品质量及设计高能破碎腔形提供理论基础。

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保护气体对光纤激光焊接5A90温度场分布特征的影响

段爱琴, 巩水利, 刘飞

机械工程学报. 2017, 53(16): 181-189. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.181

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基于红外热像测量技术，通过对不同保护气体时，光纤激光焊接5A90铝锂合金过程的温度场研究，获得了如下结论：改变焊接速度的对比试验表明，保护气体对光纤激光焊接5A90温度场特征及其演变规律影响很大，且在不同焊接速度下，其影响规律也略有不同，但是总体而言，氦气作为保护气体，会使得小孔与熔池更加趋于稳定，小孔中心及小孔后端温度更低。改变激光功率的对比试验表明，氦气保护时，对正面焊缝温度场分布几乎无影响，但是在氩气保护时，影响却较大，其小孔中心特征值温度均值增加158℃，熔池长度的差异也很大。结果表明，这两种保护气体下激光能量的吸收、熔池的流动等有所不同，也表明改变激光功率和改变焊接速度，即使热输入相同，但是焊缝的热历程却有所不同。

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基于方差最小化原理的三维匹配数学建模与误差分析

李文龙, 谢核, 尹周平, 丁汉

机械工程学报. 2017, 53(16): 190-198. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.190

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三维匹配是复杂曲面零件加工余量分配与轮廓误差评估的基础，现有方法难以克服固有测量缺陷（测点分布不均、密度不均、局部缺失等）对匹配精度的影响。提出一种基于方差最小化原理的三维匹配数学建模与计算方法，可线性求解运动变量，具有二次收敛性；研究方差最小化匹配与传统TDM （Tangent distance minimization）匹配的等效条件，推导匹配参数误差和测点位置误差的定量表示；以叶片机器人磨抛视觉定位、螺旋桨桨叶加工余量分配、曲轴轮廓检测等为例验证所提方法，试验表明方差最小化方法可解决匹配目标函数倾向于满足高密度测点或噪音点平方距离最小化问题。

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基于Copula函数的证据理论相关性分析模型及结构可靠性计算方法

姜潮, 张旺, 韩旭

机械工程学报. 2017, 53(16): 199-209. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.199

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提出一种基于Copula函数的证据理论相关性分析模型及结构可靠性计算方法，可处理证据变量间具有相关性的可靠性分析问题。该方法引入Copula函数描述证据变量间的相关性，将贝叶斯方法拓展至证据理论，利用经验分布公式将证据变量转换为标准均匀变量，计算证据变量样本的权重获得结构输入变量间的最优Copula函数。通过最优Copula函数对证据变量边缘基本可信度分配（marginal-BPA）函数差分获得联合可信度分配（joint-BPA）函数，并对每个焦元进行极值分析，计算可靠域内焦元的累积联合BPA值获得结构的可靠性区间。通过三个数值算例验证了本方法的有效性，计算结果表明证据变量间的相关性可能对可靠性计算结果产生较大影响，常用的独立性假设可能对可靠性分析结果造成较大误差。

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变转速非对称泵直驱液压挖掘机斗杆试验研究

葛磊, 张晓刚, 权龙, 王成宾, 武利生

机械工程学报. 2017, 53(16): 210-216. https://doi.org/10.3901/JME.2017.16.210

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由于结构紧凑，易于并行驱动多执行器等优点，阀控液压缸系统被广泛应用于工业和工程自动化装备，存在问题是节流损失大，能量效率低。为了降低液压系统能耗，有效的方法是采用直接泵控技术，消除节流损失。但传统进出口流量对称型液压泵驱动非对称液压缸系统，需要附加复杂的回路补偿非对称液压缸面积差，并且当液压缸负载方向频繁变化时，控制腔交替变化，液压缸运行平稳性差。针对上述问题，提出一种能够匹配非对称液压缸面积差的非对称泵控缸闭式系统方案，并将其应用于控制具有四象限工作特性的液压挖掘机斗杆。为了验证新提出方案的可行性，在前期仿真研究基础上，构建非对称泵控液压挖掘机斗杆试验系统，对采用新方案后斗杆的运行和能效特性进行研究。测试结果表明，新系统具有良好的控制特性，可消除负载方向改变造成的速度波动，与采用泵阀复合进出口独立控制系统相比，一个工作循环降低能耗达57.0%。

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2017年, 第53卷, 第16期　
刊出日期：2017-08-20

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