盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、盾構(gòu)機(jī)作為城市地鐵修建中的重要工程設(shè)備，主要完成城市地下隧洞的施工修建任務(wù)。由于在盾構(gòu)機(jī)施工過程當(dāng)中，不僅要實(shí)現(xiàn)直線前進(jìn)，還需要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎、曲線前進(jìn)、糾偏、姿態(tài)調(diào)整等功能，因此，進(jìn)行推進(jìn)系統(tǒng)的精確控制在盾構(gòu)機(jī)技術(shù)研究中具有重要意義。本課題以盾構(gòu)機(jī)控制系統(tǒng)再改造項(xiàng)目為背景，針對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)的控制主要完成以下工作：
　　首先，簡(jiǎn)要介紹盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)的控制原理，重點(diǎn)分析了以密封土倉的排土量和進(jìn)土量的控制為原則的兩種方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)

2、速和推進(jìn)速度的協(xié)調(diào)控制，選用模糊PID控制策略完成密封土倉壓力的調(diào)節(jié)。并建立密封土倉土壓平衡模型，驗(yàn)證了上述兩種控制方法的可行性。
　　其次，詳細(xì)分析了推進(jìn)系統(tǒng)的液壓控制原理，以推進(jìn)液壓缸為對(duì)象進(jìn)行研究，在AMESim中，創(chuàng)建推進(jìn)液壓缸的開環(huán)和閉環(huán)控制仿真模型，進(jìn)行推進(jìn)壓力和推進(jìn)速度的開環(huán)和閉環(huán)仿真實(shí)驗(yàn)，為編寫推進(jìn)系統(tǒng)PLC控制程序奠定基礎(chǔ)。仿真結(jié)果表明，推進(jìn)壓力和推進(jìn)速度的雙閉環(huán)控制，可以有效的減小兩者之同的相互影響作用，從而提

3、高對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)的控制。
　　再次，完成基于可編程控制器（PLC）推進(jìn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了推進(jìn)系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)，完成PLC硬件組態(tài)和程序的編寫，實(shí)現(xiàn)推進(jìn)系統(tǒng)PLC程序所需要的功能，在盾構(gòu)掘進(jìn)和管片拼裝兩種工作方式下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)的控制，并在此基礎(chǔ)之上完成PLC程序的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作，達(dá)到預(yù)期的效果。
　　最后，對(duì)盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)中的泡沫單元進(jìn)行控制，以嵌入式LPC1788為控制單元，完成泡沫系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)，在硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)之