盾构推进系统同步控制仿真与试验研究

阐述了盾构推进液压系统工作原理。采用AMESim和MATLAB仿真软件对推进液压系统同步协调控制进行了仿真分析,同时采用PLC编译了主从式同步PID控制程序,并在盾构模拟试验台上进行了同步推进试验研究,比较了两种不同负载下的同步试验情况。仿真和试验结果表明：采用主从式同步PID控制策略能够达到很好的同步效果,同步精度可达±3mm,能较好地满足盾构在不同地质情况下同步推进控制的基本要求。
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模拟盾构推进液压系统的模糊自整定PID控制

该文介绍了盾构模拟试验平台推进液压系统的工作原理,考虑到系统的时变非线性以及复杂工况的影响,采用了模糊自整定PID控制算法,并进行了系统仿真。结果表明,该控制器易于实现PID参数的自整定,能明显改善系统的鲁棒性和适应能力。     

盾构推进系统同步协调控制实验分析

设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统。采用PLC编译了主从式同步PID控制程序,在盾构模拟试验台上进行了同步推进实验分析,比较了两种不同负载下的同步实验情况。实验结果表明采用主从式PID控制策略能够达到很好的同步效果,同步精度达到±3 mm,满足盾构工作需要。     

基于模糊PID的液压同步控制

提出一种新的模糊PID和一种改进的主从位置同步系统结构,其仿真结果表明这种利用模糊PID的改进的主从位置同步控制方案有着比利用常规数字PID的经典主从位置同步控制方案更好的控制效果。     

电液伺服系统滑模PID同步控制研究

为研究对称式三辊卷板机上辊两侧液压缸的同步控制问题,在原有单缸位置控制试验台的基础上,搭建了同步控制试验台。首先分析了试验台结构并进行了数学建模,然后基于建立的模型结合指数趋近律,设计了对系统参数变化及外干扰具有不变性的滑模控制器,最后在试验台上进行了同步控制试验,并对比分析了PID同步控制方法和滑模PID同步控制方法对系统的影响。结果表明,滑模控制有效提高了PID控制的同步精度,使得两缸动态误差控制在3mm/180mm之内,最终的位置误差控制在0.4mm/180mm之内。     

专家PID控制在流量系统中的仿真与分析

目前智能控制已广泛地应用于自然科学和社会科学的各个领域,专家控制是智能控制的一个分支,是先进控制的一种。本文针对流量控制系统设计专家PID控制器,并对专家PID控制器的阈值做了浅要的分析。     

盾构推进液压系统参数优化

以盾构推进液压系统为研究对象,运用CFD数值模拟方法以及代理模型技术,研究液压管道和阀体的结构对推进液压系统调速所引起的系统压力扰动的影响.以压力扰动幅值为优化目标,利用正交实验设计方法筛选主要影响参数作为设计变量.运用最优拉丁超立方法构建采样空间,选用支持向量回归(SVR),径向基函数(RBF),响应面(PRS),克...     

盾构液压推进系统关键技术研究

推进系统承担着整个盾构机的向前顶进、换向及姿态调整等一系列复杂任务,其控制性能的好坏对盾构施工控制的多个方面均会产生直接影响.该文对液压推进系统中所运用到的分区-分组联合控制技术、压力流量复合控制技术、负载敏感技术、二通插装技术等主要关键技术进行了分析,并对各自的研究现状和发展前景进行了分析与展望,进而为液压技术在盾构推进系统中的广泛应用提供一定的理论指导.     

盾构推进液压系统节能技术分析与验证

为解决盾构推进液压系统能耗高的问题,以常见的"泵控调速+阀控调压"与"阀控调速+阀控调压"两种控制系统为研究对象,对其工作原理进行详细地说明;通过理论和仿真对比分析两种推进系统的节能效果,得出"泵控调速+阀控调压"推进系统相对于"阀控调速+阀控调压"的节能比达到30％ ～40％,其推进系统节能效果更明显;最后通过工程应...     

浅谈异形盾构三刀盘同步控制方法

文章介绍了适用于三圆盾构在同一平面内,防止三刀盘在运行过程中发生干涉的同步控制方法。由变频器,角度传感器,可编程序控制器等组成的三刀盘同步控制系统,通过带闭环的PID控制方法,使异型盾构机的3组辐条式刀盘在预设角度范围内持续运行,运用实时监测采集到的速度、角度参数,按照预定的约束条件和控制策略,实时动态的修正运行过程中3个刀盘的角度偏差值,并通过进行实物实验对这种控制方法及参数进行了验证。     

盾构施工中推进系统常见问题分析与处理

介绍盾构机推进液压系统的工作原理,对推进系统两种工作模式的控制原理进行了详细描述.结合现场具体案例,详细分析了推进系统中常见的几个问题.针对推进系统进行保压困难问题、盾构停刀盘时推进压降现象、拼装模式下液压缸窜动现象进行原因分析及处理.     

轨道板张拉力模糊PID同步控制联合仿真分析

为改善CRTSⅢ型高铁轨道板张拉成形工艺效率,可采用预紧力筋独立设置张拉杆的多通道同步张拉设备,但该设备张拉时依然存在螺纹连接滑移、锁紧空隙及液压系统特性参数不一致等问题,使多通道张拉力产生波动,导致预紧力筋内应力分布不均匀,影响轨道板张拉成形质量.为此,在多通道张拉设备液压系统运行原理分析基础上,进行AMESim/S...     

基于改进单神经元PID算法的盾构推进速度控制

针对盾构推进速度控制中单神经元PID控制器比例系数无法实时调整的难题,引入模糊控制思想,设计了一种改进的单神经元自适应PID控制器。通过模糊控制规则对神经元比例系数进行在线修改,实现了比例系数的自适应调整。仿真结果表明改进的新型控制器提高了系统的快速性、鲁棒性。     

盾构推进液压系统控制分析

采用电液比例控制技术设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统。利用基于CC-Link现场总线的PLC控制实现了盾构推进液压系统速度和压力的协调控制,采用组态王软件开发的盾构推进液压监控系统实现了人机交互。推进液压系统在盾构模拟试验台上进行了实验分析,结果表明：所设计的推进电液控制系统能实时控制推进压力和推进速度,显著减少了速度压力调节的相互干涉,能较好地满足盾构在不同地质情况下推进控制的基本要求。     

灰色预测在TBM推进系统同步控制中的应用

为了研究TBM推进系统的同步控制性能,结合机电液耦合系统的特征,应用AMESim软件搭建了推进系统的仿真模型。将灰色预测模型应用到传统PID控制中,并提出一种新型的步长调整机制,很好地解决了传统PID控制策略下难以获得理想同步控制精度的问题。通过与传统PID控制策略进行仿真和试验对比,结果表明,变步长灰色预测PID控制策略提高了TBM推进系统的同步控制精度,位置同步误差由0.3 mm减小到0.15 mm,并减小了支路压力的波动。     

基于PLC的立根自动输送系统的PID同步控制设计

针对陆地立根输送系统,为在输送的第二阶段能够将钻具输送至方便吊卡吊取和工人操作的合适位置和角度,并解决两个液压支撑臂对输送臂同步举升的问题,设计了一种基于PLC的立根输送系统的PID同步控制系统。首先,介绍立根输送装置各部分（坡道、底座、输送臂、液压辅助装置、送钻小车和液压绞车）的原理和工作过程。其次,根据目标功能,选择西门子S7-200smartPLC进行控制系统设计,采用电液控制相结合的方式完成输送系统的功能设计,同时运用PID实现同步控制,运用变频器控制送钻装置实现多段速控制,完成程序的设计接线。最后,对PID程序进行组态调试,并设计控制面板。结果表明自动化控制下的陆地立根输送系统更加安全稳定,自动化程度进一步得到提高,钻具输送效率大大提高。     

盾构推进液压监控系统的实现

设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统，对其工作原理作了详细阐述。采用某公司Q系列PLC和工业组态软件“组态王”完成了盾构推进液压监控系统的开发设计。文中详细介绍了盾构推进液压系统PLC控制的设计以及推进液压系统监控组态界面的开发。     

盾构推进系统分区性能分析的等效机构建模

推进系统是盾构重要组成部分,推进系统分区控制是实现盾构有效推进作业的核心手段。提出推进系统超冗余并联机构模型建立方法,将推进液压缸后端顶靴与隧道衬砌管片的直接接触关系等效为球副连接,将各推进液压缸支链均等效为球副—移动副—球副(SPS)支链,从而将推进系统整体上等效为具有与推进缸数目相同的SPS支链构成的并联机构。在此基础上,基于力合成原理,将液压缸相互连通的单个分区等效为一个推进缸,确定出该等效推进缸的铰链参数,建立起分区后的推进系统等效机构模型。再基于并联机构学理论,推导出推进系统分区等效机构的运动分析模型。四分区算例验证了用所提方法建模并分析推进系统分区性能的有效性。研究成果为盾构推进系统分区性能设计、评价和推进作业控制提供了有效理论和方法。     

变负荷重载四缸模糊PID同步控制分析及应用

某钢厂工业炉升降系统是由比例阀控制四台油缸来实现同步运行,但在变负载变速度的工艺要求下,同步运动过程中出现的控制精度差,累计误差大,启停冲击大等问题。该文提出比例阀控缸同步系统,通过模糊PID实现PID参数在线自调整,从而使该液压系统能够实时最优匹配升降系统负载和速度的变化,实现了同步位置误差高,启停平稳无冲击,实际使用效果良好。     

大型起竖设备的PID同步控制研究

对某大型双缸起竖设备的工作特点和过程进行了分析和仿真,提取了进行同步控制的特征参量,并且在此基础上给出了液压回路的改进措施,提出了一种PID控制器的设计及其参数调整方法.实验结果证明,该方法可实现此大型双缸起竖设备的同步控制,改善了系统的同步特性,且具有较高的精确性和稳定性.