模拟盾构推进液压系统的设计和研究

盾构掘进机是一种隧道工程专用的大型高科技综合施工设备。本文介绍了模拟盾构实验平台推进液压系统的设计方案,并用AMES im软件对所设计的系统进行了仿真分析。仿真和实验结果表明,所设计的推进液压系统能较好地对推进速度和推进压力进行控制,达到了预定的要求。     

土压平衡盾构推进电液控制系统仿真及试验研究

介绍了采用压力流量复合控制的土压平衡盾构模拟推进电液控制系统的工作原理,以土体线性粘弹性模型作为负载建立了比例溢流阀、比例调速阀和液压缸的数学模型,分别导出了比例溢流阀控制推进系统压力和比例调速阀控制推进系统速度的传递函数。采用常规PID控制对压力和速度控制系统的阶跃特性和稳定性进行仿真分析,验证其可行性。通过对盾构模拟推进试验结果分析可以看出该液压系统在模拟盾构推进试验中达到了预期的控制效果,为实际盾构推进液压系统的设计提供一定的参考依据。     

双护盾推进液压系统的设计与研究

推进系统是盾构掘进机的一个关键部分,承担着整个盾构机械掘进的关键性任务,其工作特性直接关系到盾构工程施工的正确性、可靠性和安全性。参考单护盾推进液压系统原理图,并根据双护盾推进液压系统特点,设计了双护盾推进液压系统,并分析和研究了其工作原理及其特点。     

基于Fuzzy-PID的单自由度液压实验台控制特性分析

针对单自由度液压实验台的高控制性能要求,对单自由度液压实验台液压控制系统的动态控制特性进行分析。分析单自由度液压实验台的工作原理及液压控制系统主要元部件的数学模型;对Fuzzy-PID控制器进行分析与设计;在AMESim-MATLAB中构建单自由度液压实验台液压控制系统的联合仿真模型。对采用Fuzzy-PID和常规PID控制的单自由度液压实验台的控制特性进行对比分析。结果表明:采用Fuzzy-PID控制的单自由度液压实验台具有优良的伺服跟踪性能。     

盾构掘进机推进速度控制性能分析

在分析基于压力和速度复合控制原理的盾构掘进机推进液压系统基础上,以推进系统分区控制中的单组推进液压缸为控制对象,建立了速度控制的数学模型,并进行了相应的动态特性分析,进一步分析了液压油液体积弹性模量、系统总泄漏以及土质特性等内部和外部不确定因素对控制性能的影响。在模拟实验台上完成了模拟地面10m以下不同地质状况中的掘进实验。结果表明,采用比例调速阀和比例溢流阀分别构成推进速度和压力闭环控制的盾构掘进机推进系统能够消除推进遇到的各种不确定因素的影响,较好地完成不同地质条件下的掘进控制任务。     

基于AMESim的矿用制动实验台液压系统设计与仿真研究

液压系统是矿用制动装置液惯量式实验台的核心组成部分,对实验台液压系统进行设计,通过理论计算选择关键元件,利用AMESim仿真软件搭建仿真模型及进行仿真分析,验证实验台液压系统的液压值、主轴转速以及扭矩设计的合理性。将仿真分析结果和实验结果进行比较,以此来验证理论计算的选型合理性。结果表明：仿真所得结果与实验结果基本相符,因此验证了实验台液压系统设计的准确性。     

盾构模拟试验平台液压推进系统设计

针对盾构模拟试验平台的功能要求设计了液压推进系统，对液压推进系统主要参数进行了设计计算，详细分析了液压推进系统的工作原理及其控制策略，并对推进系统进行了初步仿真分析。结果表明：设计的液压推进系统是可靠的，采用比例力和位置复合控制策略能够较好地实现对推进力和位移的控制。     

盾构推进液压系统的PLC控制

介绍了盾构推进液压系统的工作原理.研制了以可编程控制器(PLC)为核心的盾构推进液压控制系统.对控制系统的硬件结构、软件组成、控制方式和控制策略等作了详细介绍,实现了对推进液压系统的运动控制,达到了预定的控制要求.     

模拟盾构机推进液压系统泵站集成设计

推进液压系统是盾构液压系统的重要组成部分。本文针对盾构模拟试验平台,介绍了推进液压系统的结构设计特点及其工作原理,采用Pro／E三维软件对主油路阀块、分组阀块以及泵站进行了集成设计,提高了设计效率,保证了设计的准确性及加工的便利。     

盾构推进液压系统同步协调控制仿真分析

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比较分析.仿真结果表明采用主从式同步控制策略能够达到很好的同步效果,同步精度达到±1mm,为实际盾构同步推进提供了参考依据.     

基于测功机加载的液压马达性能测试实验台设计

设计一种测功机控制负载的液压马达性能测试实验台,通过测功机接收工控机的控制信号改变发电机内部电流,达到控制马达负载的目的。选择某系列中最大压力为22.5 MPa的马达作为被测马达,在液压传动与控制技术基础上,完成了实验平台的液压系统回路设计,基于AMESim仿真软件分析设计方案的可行性。搭建液压马达实验平台,并进行可靠性测试实验。实验结果表明：测试结果和规律与厂家提供的参考数据一致,因此该液压系统符合实验设计要求,该实验台可以满足该系列马达在不同工况下的性能测试要求。     

盾构掘进机推进系统非线性PID控制仿真分析

给出了采用压力流量复合控制的盾构掘进机推进液压系统工作模型,对其中的比例调速阀和比例溢流阀在AMESim环境下进行了模型构建,并完成了阀基本参数的优化设计.采用一种简化的动态土体粘弹性模型模拟盾构实际推进过程中的复杂负载工况.引入一种采用偏差修正参数的非线性PID控制器并在Matlab/Simulink环境下建模.为充分发挥各软件的优势,通过AMESim与Simulink接口界面,实现了液压控制系统的联合仿真.仿真结果表明,与常规PID控制相比,非线性PID对盾构推进液压系统的控制效果更佳.     

基于组态软件的盾构推进液压控制系统

根据盾构推进液压系统的时变非线性以及复杂工况等因素,以通用组态软件为主要开发平台,对其控制系统进行了方案选择、软硬件的组态和通讯,实现了对推进液压系统的运动控制,提高了工作效率和施工精度,达到了预定的控制要求。     

基于神经网络的盾构液压推进系统的参数辨识

为了提高盾构液压推进系统速度控制的精度,减小建立数学模型与实际系统之间的偏差,提出基于时延神经网络和系统参数上下界值的动态系统参数辨识方法。在建立盾构液压推进系统速度控制模型的基础上,利用神经网络在待辨识参数的范围内对系统的不定参数进行辨识,搜索出更逼近实际盾构推进系统的一组参数,满足对系统输入实际信号时能够准确地得到实际系统的输出。利用盾构模拟实验台的另一组采样数据对系统辨识结果进行验证,结果表明：该辨识方法得到的模型能够逼近真实的物理系统。     

一种电液控制综合实验系统研究

为了电液伺服系统元器件测试的需要,针对液压系统大流量变化和高精度检测的功能需要,研制了一种多功能电液控制实验台与测试系统。该实验系统能够完成伺服阀静动态特性的测试和典型液压元件性能的测试。现场测试试验表明:该实验台及其测试系统性能稳定,测试数据准确,能够满足科研试验和工程设计中液压系统数据分析的需要。     

基于PLC的博世力士乐液压实验台的改造及应用

为了适应液压技术的发展，进一步拓展实验台的应用范围，对实验台进行了改造。介绍了博世力士乐液压实验台的组成，分析了原有实验台的特点和不足，详细阐述了实验台改造的基本原则，提出导入PLC、触摸屏控制和对原有实验工位进行重新划分和改造的方案，并选取数个典型实验项目进行说明。改造过后的液压实验台已经过半年的教学培训使用，结果表明：这样的改造方式不仅扩充和完善了原有液压实验台的功能，大大增加了实验方案的灵活性，也可以进一步提高学员在机电一体化技术方面的综合应用能力。     

盾构土压平衡比控制模拟实验系统研究

为研究盾构土压平衡比(EPBR)的控制特性,设计了盾构EPBR控制模拟实验系统。分析转速控制在该模拟实验系统上的实现方法,试验研究了在推进速度、土质等干扰下的EPBR控制特性。结果表明:采用该系统可实现盾构EPBR控制的模拟实验,为通过模拟实验研究盾构在多种工况下的EPBR控制特性提供了条件。     

基于机电一体化系统设计理论的机电液综合实验台开发

为解决现有实验台实验项目综合性不强等问题,满足现代化实验教学及科研的要求,基于机电一体化系统设计理论,在现有工业滴丸机基本机械框架基础上,提出并研制机电液一体化综合实验台。采用机械设计理论对整体框架进行设计,选用精确控制液压阀组成液压控制模块。     

基于VXI总线虚拟仪器液压伺服阀动态特性测试实验台的逆重复伪随机算法

为了提高液压伺服阀动态特性测试的精度与速度,针对液压伺服阀实验台设计了相应的逆重复伪随机算法,并用VXI总线虚拟仪器进行了实际测试。结果表明,该算法相比于传统的方法具有实验时间短和测试精度高的特点。     

采用比例流量压力复合控制的盾构掘进机液压推进系统

本发明公开了一种采用比例流量压力复合控制的盾构掘进机液压推进系统。它包括二位二通电磁球阀、比例调速阀、比例溢流阀、三位四通电磁换向阀、液压锁、平衡阀、压力传感器及带内置式位移传感器的液压油缸。推进系统中采用比例调速阀控制推进速度，采用比例溢流阀控制推进压力，通过合适的控制策略实现推进速度和推进压力的复合控制。