依托国内超大直径隧道工程盾构需求的背景,对超大直径泥水盾构液压推进系统的工作原理进行详细分析,设计出满足工况要求的液压推进系统和电控系统.介绍超大直径泥水盾构液压推进系统中关键液压元器件参数的计算和选型过程,以及液压控制回路,电气控制系统组态的设计方法和思路.

针对提升装置同步误差影响盾构管片拼装工作效率与质量的问题，提出双比例阀提升液压缸同步控制方法．建立双比例阀同步提升系统的数学模型，对双比例阀PID控制与模糊PID控制的同步控制性能进行仿真对比分析．在盾构电液控制系统综合实验台上进行单比例阀同步提升实验、双比例阀普通PID同步提升实验与双比例阀模糊PID同步提升实验，结果表明，单比例阀普通PID同步误差在一0．002～＋0．020m，双比例阀普通PID同步误差在一0．010～0．006m，双比例阀模糊PID同步误差在一0．004～0．005m，双比例阀模糊PID的控制可显著提高盾构管片拼装机提升液压缸同步控制精度．

该文分析了能适应刀盘切屑阻力变化、盾构推进阻力变化及密封舱压力变化的刀盘驱动自适应系统、盾构推进自适应系统及螺旋输送自适应系统。在保证土压平衡的基础上以实现盾构施工过程中节能高效为目的阐述了盾构各子系统的掘进参数与掘进负载的协调控制方法初步建立了盾构电液控制系统的载荷顺应性理论为盾构设计与施工提供一定的理论指导。

该文以盾构电液控制系统实验平台为研究对象，对其刀盘＼管片拼装机＼螺旋输送机负载模拟和驱动液压系统、推进控制模拟液压系统和多自由度管片拼装运动控制液压系统进行了方案设计及其主要参数的计算。通过仿真分析得出．所设计的液压系统具有较好的动静态控制特性，能够满足实验平台的控制要求。

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一分组联合控制技术、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。

管片拼装质量的好坏直接影响到整个隧道工程的速度与质量,为更好研究管片拼装机各液压系统的控制特性,提出一种盾构管片拼装模拟装置,并对其液压系统进行设计和性能仿真分析,结果表明所设计液压系统能够满足管片动作模拟需求,能够为后期实验装置的优化与制造提供参考.

该文详细阐述了盾构主驱动液压系统组成，并针对泵控马达控制关键技术原理和调速方式作了全面分析，并通过数学模型和AMESim中的液压模块化库进行效率分析和模拟研究，最后结合厦门地铁盾构主驱动液压系统的实际应用，证明了利用泵控马达容积调速控制技术进行盾构主驱动液压系统设计，具有技术上合理性。

设计了一种六自由度的管片拼装系统实验平台，具有实现平动、仰俯、侧翻、横摇、提升及回转等六个动作的能力，能真实模拟盾构管片拼装系统的实际工况，并从机械结构、液压系统等方面进行了分析与计算。

以盾构刀盘驱动系统实验平台为研究对象,基于AMESim仿真软件构建该实验台泵控马达液压控制系统的仿真模型,通过分析变载荷条件下刀盘转速的动态响应特性,来验证刀盘驱动实验系统的载荷顺应能力和多马达同步控制性能,并基于所设计实验平台进行相关实验研究,结果证明所设计液压系统满足预期控制要求.

为了研究盾构液压推进系统控制特性，设计了一种盾构推进系统模拟平台。从机械结构、液压系统两方面详细分析了实验台的设计过程，并结合实验台控制特性的要求进行了实验分析。实验结果验证了设计方案的准确性和实验台控制性能的可靠性。