为提高盾构刀盘液压驱动系统在不同负载工况条件下的能耗利用率,设计一种智能变功率控制模式的刀盘液压驱动系统。以实际生产的某型盾构机为例,建立盾构刀盘液压驱动系统模型。提出采用智能切换功率级别与恒功率控制相结合的策略,运用模糊控制算法实现根据负载变化智能选择相应的功率级别,从而达到节能高效的目的。结合某工程实际施工过程中外载荷的变化数据,采用AMESim与MATLAB两个软件进行联合仿真,比较了传统的恒功率控制与新型智能变功率控制系统在刀盘转速、工作效率方面的异同。结果表明,采用新型智能变功率控制策略的刀盘液压系统效率比现有液压系统提高近10%。

针对盾构机刀盘液压驱动系统中因马达卡死或咬死引起的系统安全、施工效率低等问题,建立了变量泵-变量马达调速回路,采用AMESim软件建立刀盘驱动液压系统仿真模型,通过AMESim与MATLAB/Simulink进行联合仿真,采用模糊控制策略改变变量马达的排量。结果表明,通过模糊控制可以较好地实现系统压力的稳定以及刀盘的正常运转.