【高校科研成果】福州大学流体动力与电液智能控制福建省高校重点实验室_最新动态

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【高校科研成果】福州大学流体动力与电液智能控制福建省高校重点实验室

2026-01-284

福州大学

流体动力与电液智能控制

福建省高校重点实验室

团队带头人简介

杜恒，教授、博导，国家重大人才工程青年学者，中国工程机械学会特大型工程运输车辆分会副理事长，中国机械工程学会流体传动与控制分会第八届委员，福建省机械工程学会流体传动与控制分会理事长，ISO/TC 131（流体动力系统）国际标准化技术委员会委员。主要从事重型多轴车辆、大吨位压机等装备电液驱控系统与元件的理论与工程应用研究，主持国家自然科学基金面上项目，国家科技部重点研发计划子课题，福建省自然科学基金（杰青）等国家、省部级、企业攻关项目20余项，累计到账科研经费1600万余元。在IEEE/ASME Transactions on Mechatronics、IEEE Transactions on Industrial Electronics、机械工程学报等国内外顶级期刊上发表高水平论文60余篇，申请中国发明专利120余件，编写学术专著1部。以第1完成人获福建省科技进步一等奖2项、福建省青年科技奖1项，并获福建省百千万人才工程、福建省“雏鹰计划”青年拔尖人才、福建省高层次人才、国家基金全国十佳优秀结题等十余项荣誉。以第1指导教师获中国国际大学生创新大赛全国金奖1项（福建省总冠军、福州大学-宁夏大学“闽宁合作”团队）、全国铜奖1项、省级金奖3项、挑战杯全国一等奖1项、中国大学生机械工程创新创意大赛国赛三等奖（省级金奖）3项、国家级大学生创新创业项目1项，获福建省高等教育教学成果奖特等奖。

团队介绍

本团队依托福州大学机械工程及自动化学院，是福建省机械工程学会流体传动与控制分会理事长单位，团队现有核心专职教师13人和硕博士研究生100余人，深耕流体动力及其辐射领域，研究聚焦重型多轴车辆、大吨位压机的电液驱控系统与元件，并辐射拓展至复杂管网流体传热传质、流体元件声源定位及降噪、高频响数字阀及群控制、智能磁流变技术等，积累了丰富的理论成果和工程案例。近五年来承担国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、福建省杰青、福建省产学重点项目等国家级和省部级项目30余项，与中联重科、徐工、四川航天、福建省高速集团、中闽能源、福龙马集团、厦工等国内骨干企业合作横向项目30余项，在IEEE/ASME Transactions on Mechatronics、IEEE Transactions on Industrial Electronics、机械工程学报等期刊发表论文100余篇，授权发明专利120余件，以第一完成单位获福建省科技进步一等奖2项、二等奖3项、三等奖1项、福建省教学成果特等奖1项，牵头或参编ISO国际标准、国家标准、行业标准及团体标准共计7项。

重型多轴车辆电液伺服转向技术

重型多轴车辆是百米级/千吨级国家重大装备所需的关键运载装备，其与普通道路运输车辆在轴数、承载能力、车身长度等关键参数上存在显著差异，若要实现重型多轴车辆行驶稳定，高精度、大负载的单轴电液转向系统及多达十余轴的协同控制是关键技术。

为应对10-40t轴荷、构型各异的重型车辆转向控制需求，团队首创了电液系统的多维Volterra级数非线性频域分析理论，开发出适应高频换向、大负载波动、全路面工况下实现高动态的电液伺服转向系统，研制了泵控、阀控、泵阀联控等异构转向构型的电液伺服转向系统，适配了传统燃油发动机驱动下的一源多驱转向系统和新能源驱动下的多源多驱分布式转向系统，全工况转向速度与负载条件下动态转向精度≤0.5°。

为精准协同多轴电液转向系统，团队开发了重载底盘多轮动态协同控制技术，建立了重载马鞍形接触特征轮胎模型精确描述多轴转向轮胎受力，开发了考虑轮胎滑移、磨耗的多轴转向分配策略，实现了轮胎磨损降低10%。团队发明了国内首台重载电液伺服转向系统测试台架，可实现多变载荷下单轴电液转向性能与算法的整体验证，进一步开发了3到6轴的多辆实验车，实现单轴转向控制与多轴协同策略在整车层面的闭环验证。项目成果出版《重型多轴转向车辆运动控制》专著1部，成功应用于中联重科多型全地面起重机底盘，相关技术获福建省科技进步一等奖1项。

重型多轴车辆电液伺服转向技术成果

大型装备多轴同步高性能控制技术

数千吨乃至万吨级压机等大型装备是我国工业制造业领域的关键装备，以大型压机为代表的大型工业装备液压系统呈现多轴协同作业特点，因此为实现其高精度作业与高质量制品成型，多轴同步高性能控制技术成为核心关键。

为克服多轴协同作业下大偏载、强冲击、超高速对实际作业精度的影响，团队发明了面向同步偏载实时调整的变阻尼双腔独立多轴同步电液控制系统、主阀-补偿阀双阀并联多轴电液速度无级调控系统，提出了多缸力矩解耦的力位协同控制与超大惯量速度规划技术，开发了面向大受力面时变偏载、多轴流量复杂冲击、多工况不同速度需求的参数自整定专家系统，研制了适配常规作业速度与超高速运动的轴控型运动控制器，并进一步设计了被动式四角调平压机实验台架，多工况下大负载多轴同步控制精度达0.05mm，媲美国际标杆水平，成功应用于福建海源、广东恒力泰、南通锻压等企业大型压机产品，相关技术获福建省科技进步一等奖1项。

大型装备多轴同步高性能控制技术成果

液压元件声振高精度测量、定位及阻尼降噪

“双碳”战略背景下机械装备（如工程机械、海工装备）广泛电动化且不断加速，动力系统由静音电机取代内燃机，液压元件噪声更为凸显，已成为此类装备最主要的噪声源。

团队开发了面向整机应用的液压元件高效、经济便捷型降噪新技术，构建了涵盖“测试-仿真-定位-降噪”全过程的系统解决方案，提出了基于声源高精度定位的粘弹性阻尼减振降噪方法。开发了可屏蔽强干扰的液压元件噪声测试平台，确保了全工况下噪声与背景噪声差值保持30dB以上，显著优于国际标准规定（12dB）。基于高保真流体数值模拟及低成本声类比分析实现流致噪声声源定位，利用流场降阶模型表征流致噪声声源生成传播。运用压缩采样匹配追踪与观测重构辨识算法实现液压元件声强云图的高精度重构，突破了瑞利极限，可视化声源定位精度从70mm提高到25mm（提升了230%），基于噪声强点定位进行粘弹性（自由层、约束层与水基涂层）阻尼降噪设计，实现了高效的噪声控制，最大降噪达4.8dB(A)。成功应用于徐工集团装载机中的三联泵和内啮合齿轮泵、福龙马集团智能清扫车中的柱塞泵和马达等，相关技术获福建省科技进步三等奖1项。

液压元件声振高精度测量定位

及阻尼降噪技术成果

MKF系列微小型高速开关阀

MKF系列高速开关阀具有低成本、抗污染性强、易于数字控制的优势，解决了传统电液伺服控制效率低、成本高和抗污染能力差的问题，成为智能数字液压系统的核心元件。适用于高流量、高压和狭小空间的工况。

MKF-5/8微小型高速开关阀：采用双线圈-滑阀式结构，开关频响500Hz，响应时间0.49ms，额定流量11L/min，额定压力8MPa。MKF-3.8/63微小型高速开关阀：采用单线圈-锥阀式结构，开关频响620Hz，响应时间0.458ms，额定流量5.5L/min，额定压力63MPa。两款阀门广泛应用于航空航天、石油钻井等领域，提供高效稳定的数字控制解决方案。