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。

深海作业型机器人液压推进系统的非线性校正（英文）

文章研究了应用于深海作业型机器人的比例减压阀控型液压推进系统,提出了一种通过改善液压推进系统的非线性特性提高深海作业型机器人控制性能的方法。通过给液压马达两端提供相等的初始压力,可显著改善当期望推力较小时由于系统背压、比例减压阀和驱动板的非线性所引起的液压推进系统的非线性特性,对该非线性特性分段校正,降低液压推进系统的非线性特性对深海作业型机器人控制性能的影响。单推进器的水池实验证明了比例阀控型液压推进系统的非线性特性、液压推进系统仿真模型的准确性。数字仿真实验说明了液压推进系统的非线性特性对深海作业型机器人控制性能的影响以及非线性校正后控制性能的显著改善。

盾构机液压推进系统稳定性研究

为了确保盾构机液压推进系统的工作状态稳定,通过建立盾构机液压推进系统的数学模型,求出传递函数,并对该系统的稳定性进行了分析。研究结果表明:减小调速阀的流量增益,增大液压缸无杆腔活塞面积、液压固有频率、液压阻尼比等,系统的稳定性将得到提高。若阻尼比变化变大,系统的稳定性将变差。增大液压缸活塞面积、系统的工作压力,或者减少液压油缸的体积、活塞及负载折算到活塞上的总质量,以及净化液压油液中水份与空气,系统的响应速度将得到提高。

船舶综合液压推进系统主机的恒功率控制分析

在船舶综合液压推进系统的理论研究层面上,提出主机的恒功率控制.为证明此观点,建立了系统动态数学模型,并基于AMEsim对该系统的主机恒功率控制过程进行仿真分析.结果表明:在船舶综合液压推进系统主机定速运行过程中,当船舶负载发生变化时,通过控制系统对主泵排量的调节,主机的实际功率基本保持设定功率值.因此,船舶综合液压推进系统主机的恒功率控制是合理的.

基于RBF神经网络自整定PID的双护盾掘进机液压推进系统控制分析

该文介绍了双护盾掘进机推进系统的工作原理,在AMESim环境下建立了液压系统的模型,根据实际情况对相关参数进行了优化设计,考虑到系统的时变非线性以及复杂工况的影响,采用了基于RBF神经网络自整定PID控制算法,在MATLAB下编写了相应的S函数,通过AMESim/Sinulink与AMESim进行联合仿真分析。仿真结果表明,与常规PID控制相比,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。

Φ14．87m盾构液压推进系统分析

针对在上海市上中路隧道工程施工的Φ14.87 m超大直径泥水气平衡盾构,介绍了其液压推进系统的功能、泵组控制、分区设计、单个分区的液压控制方式。结果表明:盾构液压推进系统满足了盾构总推力及速度控制要求,提高了管片拼装效率;比例减压控制策略满足了工程需要。

盾构机液压推进系统稳态误差研究

为了替盾构机液压推进系统的设计与优化提供技术支持。通过对盾构机液压推进系统由输入信号和外加负载信号引起的系统稳态误差进行了分析。研究结果表明:当系统处于稳态工作时,系统的稳态误差与系统本身的参数与输入信号的形式有关。对于跟随误差,当输入信号形式分别为阶跃输入、等速输入、等加速输入时,误差值分别为0、有限值、无穷大,且有限值的大小主要取决于液压缸活塞面积、等速输入信号的速度值、液压缸泄漏系数、负载弹簧刚度的大小。对于负载误差,当信号形式分别为阶跃输入、等速输入、等加速输入信号时,误差值依次为有限值、无穷大、无穷大,且有限值主要取决于负载干扰力的大小。

基于单神经元自适应PID控制的双护盾掘进机液压推进系统研究

该文分析了双护盾掘进机液压推进系统的工作原理,采用基于线性二次型最优控制的单神经元自适应PID控制算法。在AMEsim下建立液压系统的仿真模型,并对相关参数进行了优化,通过AMESim与MATLAB/Simulink接口界面,对液压推进控制系统进行联合仿真分析,并进行了模拟试验分析,结果表明,该控制器易于实现PID参数的自整定,具有较强的鲁棒性,能够实现双护盾掘进机推进速度的自适应控制。

深海管线埋设ROV液压推进系统性能改善实验研究

针对深海管线埋设遥控潜水器(remotely operated underwater vehicle,ROV)的比例阀控型液压推进系统的非线性问题,本文提出了改善推进系统控制性能的方法。通过霍尔传感器测量螺旋桨转速,实现螺旋桨转速闭环控制,并分析比例阀非线性特性和螺旋桨转速测量误差对螺旋桨转速闭环控制低速响应时的影响。结果表明:改善比例阀非线性特性和提高螺旋桨转速测量精度,可以改善深海管线埋设ROV比例阀控型液压推进系统的闭环控制性能。

液压推进系统在土压盾构机上的应用分析

主要介绍土压平衡盾构机液压系统的组成和工作原理,以及液压推进系统在盾构机上的应用,详细介绍了盾构机上液压推进系统中推进油缸的选型和推力的计算。

双模糊PID控制的盾构液压推进系统同步性能分析

结合盾构液压推进系统结构特点,在多领域仿真平台Dymola上构建盾构液压推进模型。考虑到掘进过程中负载的多变性,设计了双模糊PID控制器,与PID控制的盾构液压推进模型进行对比分析,在此基础上,利用并行同步控制和主从同步控制策略,研究了盾构液压推进系统的位移和压力跟踪特性。结果表明:启动阶段,双模糊PID控制的启动推进速度平缓稳定;负载或速度突变时,双模糊PID控制下的液压推进系统均可实现推进速度和压力稳定控制,且速度和压力波动远小于PID控制模型,具有较好的压力和速度复合控制能力。通过对比四分区盾构液压推进系统的位移和压力跟踪特性,最大负载突变时,并行同步控制的位移跟踪偏差为0.68 mm,主从同步控制时为0.39 mm,降低了42.6%。由此可得,基于双模糊PID控制的盾构液压推进系统,采用主从同步控制策略具有更好的位移跟踪性能,可提高推进系统的同步控制精度。

基于AMESIM的盾构机液压推进系统仿真分析

盾构机作为城市隧道建设的主要工程设备,已在我国得到了广泛的使用。在德国海瑞克盾构机的基础上进行国产化设计的盾构机为对象,论述其液压推进系统的组成及其工作原理,通过AMESIM软件建立推进系统模型,对其进行仿真分析。通过仿真发现,压力流量复合控制方式可以减小压力和流量的波动,提高推进系统的性能,更好地实现对盾构机的精密控制。

盾构机液压推进系统稳定性研究

盾构机是隧道施工过程中常用的一种工程机械,在施工过程中盾构机液压推进系统工作的稳定性对施工有比较大的影响。通过建立盾构液压推进系统分析模型,对系统稳定性进行了分析。研究证明,通过提高液压缸无杆腔活塞面积、降低调速阀流量增益、降低液压阻尼比可以提升盾构机液压推进系统的稳定性。

基于AMEsim的深海网箱液压推进系统的仿真与分析

深海网箱养殖是一种极具前景的网箱养殖方式,本文以国家星火计划项目为载体设计出了一种新型的可航行及升降网箱,并对其液压系统进行了研究。利用AMEsim软件对液压系统进行建模与仿真分析,通过对液压元件设置不同的参数值,分析系统的动态特性和稳定性,验证系统设计的正确性,对深海网箱养殖的发展具有积极的促进作用。

基于ARX-FCM的盾构机液压推进系统故障诊断方法

针对盾构机液压推进系统的智能故障诊断系统设计的相关问题,以中铁十四局在工程项目中使用的泥水盾构机为研究对象,介绍了盾构机液压推进系统的工作原理,利用故障影响模式及危害性分析(Failure Mode, Effects and Criticality Analysis, FMECA)方法对推进系统的故障模式和故障机理进行了梳理总结,并根据推进系统的工作原理,结合AMESim软件建立了系统的仿真模型,通过修改模型参数模拟出液压缸泄漏、溢流阀泄漏、换向阀泄漏、调速阀损坏4种常见故障模式。在此基础之上,提出基于有源自回归(Auto-Regressive with Extra Inputs, ARX)模型和模糊C-均值聚类(Fuzzy C-means, FCM)聚类相结合的故障诊断方法,该方法利用ARX模型对多传感器数据进行融合,提取不同故障模式的故障特征,并通过FCM算法根据故障特征对不同的故障模式进行诊断识别。仿真结果表明,基于ARX-FCM的故障诊断方法可以对每种故障模式进行精准的识别,能够有效的应用于盾构机液压推进系统的故障诊断系统设计中。

盾构机液压推进系统故障分析与仿真研究

针对盾构机液压推进系统的故障诊断问题,以在芜湖长江隧道项目过程中所使用的大型液压驱动型泥水盾构机为研究对象,分析了盾构机液压推进系统的工作原理,总结了推进系统中液压缸泄漏、换向阀泄漏及溢流阀泄漏故障模式的发生机理及其对推进系统造成的影响。利用AMESim平台建立推进系统模型,对液压缸泄漏、换向阀泄漏及溢流阀泄漏3类故障进行仿真分析,并提取液压缸推进速度、推进行程、无杆腔流量和系统压力4种推进参数的仿真数据。仿真结果表明:发生液压缸泄漏故障时,活塞杆无法伸出,推进速度为0;发生换向阀泄漏故障时,液压缸出现自走现象,推进速度明显降低;发生溢流阀泄漏故障时,系统压力明显降低,液压缸无法克服阻力向前推进。为后续盾构机推进系统的故障诊断和预测提供了有价值的参考。

基于ARIMA的盾构机液压推进系统数据预测方法研究

液压推进系统是盾构机的关键构成,承担着盾构机姿态控制、纠偏和同步前进等重要功能,以推进系统的运行数据为基础,精准预测数据的变化是分析、预测和避免盾构机产生安全问题的重要手段。基于随机时序分析法(Autoregressive Integrated Moving Average model, ARIMA)对盾构机液压推进系统数据进行预测研究。首先利用相关性分析方法,获得了与盾构机液压推进系统推进过程相关性较高的数据类别为掘进速度,基于该数据进行了自相关性的分析;之后,基于ARIMA方法,建立了盾构机液压推进系统ARIMA模型,并利用该模型进行了平稳性分析与贝叶斯信息准则;最后,基于优化模型分析比较了基于K-means的循环神经网络(Recurrent Neural Network, RNN)预测方法以及线性回归预测方法对数据预测的效果。研究表明,ARIMA模型下的线性回归方法能很好的预测盾构机液压推进系统数据变化趋势及异常数据预测,对盾构机的故障诊断及预测有重要的意义。

大口径中频加热弯管机液压推进系统的研制

介绍了大口径中频加热弯管机液压推进系统的原理、构成和作用,给出了使用该系统生产出的部分弯管的检验数据,表明该液压推进系统设计合理,使用该系统弯制的弯管符合标准,满足使用要求。针对系统中压力、流量等参数的调节都只能是手动,不能实现远程遥控和自动控制的问题,提出了切实可行的改进措施。该系统具有自动化程度高、进给速度平稳、结构简单、易操作、安全可靠等特点,可大大提高弯管质量,降低劳动强度。

AMESim系统在盾构机液压推进系统中的应用

简述了盾构机液压推进系统的工作原理以及本作者在项目施工过程中遇到的盾构机液压推进系统可靠性问题。本文通过结合工程实例，采用AMEsim仿真软件对液压推进系统的可靠性进行了仿真分析，同时利用AMEsim仿真软件对液压推进系统进行了优化设计并根据仿真结果对液压推进系统进行了改进试验，试验结果表明：采用优化后的液压推进系统可靠性得到很大的提高，能够较好的满足盾构机安全施工要求。

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。