1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1课题背景

驱动系统是机械设备中的重要组成部分，常规的驱动方式有四种，分别为内燃机驱动、电动机驱动和液压、气压驱动。以下为各类驱动方式的对比：

由于内燃机不能逆转，不能带载起动，需依靠传动环节的离合实现起动和换向，所以内燃机驱动方式调速困难，操纵麻烦。电动机驱动是大范围机械设备的主要驱动方式，直流电动机的机械特性适合大量机构的工作要求，调速性能好，但获得直流电源较为困难。液压驱动方式的设备，由原动机带动液压泵，将工作油液输入执行构件（液压缸或液压马达）使机构动作，通过控制输入执行构件的液体流量实现调速。因此液压驱动可以实现大范围的无级调速，并且结构紧凑，运转平稳，操作方便，过载保护性能好，传动比大。液压驱动方式的缺点是液压传动元件的制造精度要求高，液体容易泄漏。目前液压驱动在工程设备中获得日益广泛的应用。

液压变压器使得液压恒压网络系统能够实现多个负载相对独立的控制，提高了系统的驱动能力，同时还能够从负载端向液压恒压网络回收能量，有利于提高能量利用率。液压变压器既可以驱动直线运动负载如液压缸，也可以驱动旋转运动负载如液压马达，本课题即是由液压升压变换器的设计入手尝试对液压驱动系统进行设计。

1.2国内外发展现状

由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。液压驱动技术已成为工业机械、工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术，其中液压驱动系统的主要发展趋势将集中在这几个方面：向标准化系列化发展；向体积小、重量轻、结构紧凑发展；向高效节能方向发展；向寿命长低噪声发展；向一机多能、通用化大功率方向发展。

虽然液压传动相对于机械传动是一门新技术，但是经过多年的改进发展，随着液压油液压元件的改进升级，使液压系统变得更简单、更方便、更加安全可靠，成本也更加低廉。液压传动的应用领域已经非常广泛：一般工业用的塑料加工机械、压力机械；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械，汽车、钢铁工业用的冶金机械，提升装置、轧辊调整装置；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。

目前关于液压变压器控液压缸系统的研究较多，液压变压器的四象限工作特性研究分析了液压变压器控液压缸系统的工作特性，以及制动能量回收过程中液压蓄能器的工作特性。液压变压器控液压缸系统在工程机械中具有较大的应用潜力，如挖掘机的动臂油缸系统。同样，液压变压器控马达系统也具有广泛的应用前景，比如车辆的驱动系统。2007年，Innas公司的研究人员研发了基于液压恒压网络和液压变压器的车辆驱动系统，能够实现驱动系统的四象限工作特性，但是该驱动系统在实现系统功能切换时，需要对液压回路中的电磁阀进行开关控制，增加了系统控制的复杂程度。

社会需求永远是推动技术发展的动力，降低能耗，提高效率，适应环保需求，机电一体化，高可靠性等是液压技术继续努力的永恒目标，也是液压产品参与市场竞争是否取胜的关键。

1.3课题要求、目的及意义

课题要求：

1.设计一个液压升压变换器的主体，以及相关的蓄能器和管路设置方式。

2.设计一个液压驱动的并联机器人。

目的及意义：

1.通过该课题的研究和设计巩固所学的有关专业理论知识，掌握实际设计及应用的一般过程。

2.本设计将基于自已所学专业知识的综合运用,在设计液压升压变换器主体的基础上，对液压驱动系统进行设计。通过该设计可以加强相关领域及学科知识的运用,如液压传动、机械设计、材料力学、金属工艺学等,深化对理论知识的理解，加强自己的实践能力。

3.通过此次设计提高自己检索和查阅资料的能力，养成借助各种搜索引擎和外文论文文库学习了解前沿理论和学科发展的研究习惯，更加熟练地掌握常用办公软件（如word，excel，Adobe reader等）及专业相关软件（如AutoCAD，Matlab，solidworks等），增强自己的动手实践能力，提升自己在实际设计水平等各个方面能力，为将来的工作和研究做好充分的准备。

2. 研究的基本内容与方案

2.1主要任务及要求

设计主要内容：

1.设计一个液压升压变换器的主体，以及相关的蓄能器和管路设置方式。参数要求：

3. 研究计划与安排

3月1 号— 3月17 号 提交文献翻译和开题报告；

3月18 号— 4月2 号 完成液压原理图、提交液压升压变换器的三维方案；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] winkler bernd. switching control of a linear hydraulic drive –experimental analysis[c]. in the ninth scandinavian international conference on fluid power. 2005. link#246;ping, sweden.

[2] kogler helmut. flatness based control of a fast switching hydraulic drive[c]. in 2nd international conference on computational methods in fluid power, fpni’06. 2006. aalborg, denmark.

[3] kogler helmut. two basic concepts of hydraulic switching converters[c]. in the first workshop on digital fluid power. 2008. tampere, finland.