复杂机电系统的功能日趋丰富，系统内各种物理过程的非线性、时变特征更为突出，过程之间的关系更为复杂，某些新的科学现象和规律在极端工况下凸显出来。本书用能量流、物质流、信息流协同分析方法从多源信息融合角度阐述机电液一体化系统动能刚度原理产生的背景、过程、问题及实验方法，突出多能域系统建模、多过程测试、多源信息融合以及控制方法的综合应用。书后附有主要公式推导过程和相关MATLAB代码及程序。
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前言
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 机电液系统的构成及特点 2
1.2.1 机电液系统的产生及研究背景 2
1.2.2 机电液系统的功能结构 3
1.3 机电液系统的基本要素及技术特征 6
1.3.1 机电液系统的基本要素 6
1.3.2 机电液系统一体化的技术特征 8
1.4 机电液系统的发展趋势 8
1.5 机电液系统设计中面临的挑战 10
1.6 机电液系统动能刚度的研究背景 13
第2章 轴向柱塞泵/马达全耦合动力学建模 17
2.1 概述 17
2.2 柱塞泵数组功率键合图建模方法 18
2.3 柱塞泵/马达全耦合动力学模型 21
2.3.1 柱塞-滑靴子系统摩擦学与动力学解耦分析 21
2.3.2 主轴-缸体子系统动力学建模 24
2.3.3 油腔-配流子系统建模 27
2.3.4 全耦合动力学模型 29
2.4 全耦合动力学模型计算机仿真分析 31
2.4.1 全耦合动力学模型无量纲化 32
2.4.2 全耦合动力学计算机仿真模型 33
2.4.3 全耦合动力学分析 40
2.5 本章小结 47
第3章 机电液系统全局建模及仿真分析 49
3.1 概述 49
3.2 机电液系统多刚度非线性数学模型 50
3.2.1 系统全局简化模型 50
3.2.2 子系统数学模型 51
3.2.3 系统非线性参数数学模型 67
3.3 变环境工况下机电液系统仿真分析 70
3.3.1 仿真模型及参变数设置 70
3.3.2 变转速工况 71
3.3.3 变负载工况 72
3.3.4 变参量工况 74
3.4 本章小结 77
第4章 机电液系统实验平台设计及应用 79
4.1 概述 79
4.2 实验平台设计 80
4.2.1 总体方案设计 80
4.2.2 结构原理设计 82
4.3 实验平台工作原理及功能 85
4.3.1 实验平台工作原理 85
4.3.2 工况载荷谱数字化模拟原理 87
4.3.3 检测与控制系统原理 87
4.4 实验内容设计及应用 89
4.4.1 科学实验的重要意义 89
4.4.2 实验教学体系及内容设计 90
4.4.3 变转速液压动力系统恒流量控制——专业基础性实验案例 92
4.4.4 永磁同步电机与齿轮泵匹配性能——综合设计性实验案例 96
4.4.5 机电液系统电功率状态图示化在线监测——创新研究性实验案例 100
4.4.6 变转速液压系统输出流量主动控制——专题研讨性实验案例 114
4.5 本章小结 125
第5章 机电液系统动能刚度及识别方法 128
5.1 概述 128
5.2 系统多参量耦合及功率平衡方程 128
5.2.1 多参量耦合过程 128
5.2.2 机电液系统全局功率分布 131
5.3 系统全局功率动、静态匹配方程 136
5.3.1 功率静态匹配方程 136
5.3.2 功率动态匹配方程 137
5.4 系统动能刚度原理 138
5.4.1 变刚度物理模型 138
5.4.2 变刚度数学模型 139
5.4.3 动能刚度原理 143
5.5 机电液系统动能刚度分析 145
5.5.1 子系统动能刚度 145
5.5.2 全局动能刚度 147
5.5.3 动能刚度传递特性 147
5.6 系统动能刚度图示化识别方法 149
5.6.1 动能刚度李萨如图 149
5.6.2 动能刚度圆 150
5.7 动能刚度检测及计算方法 152
5.7.1 动能刚度检测实验方法 152
5.7.2 动能刚度角的计算 154
5.7.3 动能刚度线的处理 155
5.8 系统参量对动能刚度影响机理实验分析 156
5.8.1 油液温度对动能刚度的影响 157
5.8.2 马达排量对动能刚度的影响 157
5.8.3 马达输出轴上转动惯量对动能刚度的影响 158
5.9 系统工况对动能刚度影响机理实验分析 159
5.9.1 变负载工况 159
5.9.2 变转速工况 160
5.10 本章小结 161
第6章 机电液系统内外部特征协同分析方法 164
6.1 概述 164
6.2 机电液一体化理论与技术研究试验平台 164
6.2.1 试验平台原理 165
6.2.2 试验平台功能 165
6.2.3 测控系统 167
6.3 柱塞马达流量与压力脉动机理 169
6.3.1 流量与压力脉动机理分析 169
6.3.2 柱塞马达压力脉动试验分析 174
6.4 液压马达瞬时转速测量及波动源提取 179
6.4.1 液压马达瞬时转速测量 180
6.4.2 瞬时转速测量误差分析 181
6.4.3 液压马达转速波动源提取方法 184
6.5 系统内外部特征协同分析 189
6.5.1 变转速工况下系统内外部特征协同分析 190
6.5.2 变负载工况下系统内外部特征协同分析 197
6.6 本章小结 204
附录A 主要公式推导过程 206
附录B 柱塞泵参数化仿真模型MATLAB代码 212
附录C 液压马达转速波动源时域特征提取程序 218
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