针对盾构机推进单级压力源液压系统在软弱不均、富含砂卵石等复杂地质环境下易受干扰,造成压力与速度波动,进而引起系统产生较大能量损失的问题,采用一种新型多级压力源液压系统,并针对复杂地质环境下传统比例积分微分(Proportional Integral Derivative,PID)控制器无法抑制外界干扰的问题设计了一种抗干扰控制器。通过分析多级压力源切换负载口独立控制系统原理,建立盾构机推进多级压力源液压系统AMEsim模型,将AMEsim模型与Matlab/Simulink抗干扰控制器模型进行联合仿真,结果表明:多级压力源液压系统结合抗干扰控制器相较于单极压力源液压系统结合传统PID控制器能更好地抑制外界干扰,将系统能量损耗减小22%左右。

本文以盾构挖掘机为背景对其推进负载进行简化建立盾构推进系统的模型并进行仿真分析.提出比例压力流量复合控制方案并应用AMEsim对其进行仿真.仿真证明比例压力流量复合控制方式可以减小控制压力引起的流量波动提高了系统的控制性能对盾构的自动控制有重要意义.

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。

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。

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。

论文:摘要: 盾构是一种集机械、电气、液压、测量和控制等多学科技术于一体、专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备。推进系统是盾构的关键系统, 它主要承担着盾构的顶进任务, 要求完成盾构的转弯、曲线行进、姿态控制、纠偏以及同步运动等功能。采用电液比例控制技术设计了一种压力—流量复合控制的盾构推进液压系统, 详细阐述了其工作原理及系统组成。在盾构模拟试验台上对推进液压系统的推进压力和推进速度的控制进

本文主要针对TB880E掘进机在秦岭隧道I线北口施工中，当穿越不良地段时由于推进液压系统设计不合理造成撑靴利用不充分，而使掘进时间大量增加的情况，分析了推进液压系统设计中的缺陷，并提出改进设想。