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土压平衡盾构机液压推进系统研究和设计
| 论文题名： | 土压平衡盾构机液压推进系统研究和设计 |
| 关键词： | 土压平衡盾构机;分区设计;液压推进系统;AMESIM仿真;联合仿真;PID控制 |
| 摘要： | 盾构机是一种能够实现隧道的自动挖掘并使隧道一次性成型的大型工程机械，其结构复杂，集机、电、液和气于一体，通过各部分功能的相互结合能够实现隧道挖掘的一系列动作。本文主要对盾构机推进系统的关键技术和难点做了详细的研究和设计，通过仿真和实验的方法和方式展开了相关研究工作，希望为推动盾构技术的进步尽自己的一份力。 首先，本文对盾构机的前进和转弯做了详细的受力分析，计算出盾构机挖掘时所受到的水土压力和摩擦阻力，制作出阻力分布图和盾构机力学模型;在受力分析的基础上，建立了推进系统液压缸对管片作用力的误差函数，通过拉格朗日方程对其求最小值，根据所求结果制定出推进系统液压缸分区设计的方式，为液压缸的分区设计提供了理论依据。其次，在传统盾构机液压推进系统的基础上进行了优化，制定出现代盾构机推进系统的设计方法，并采用了压力流量复合控制的方式对推进系统进行控制，增强了系统的工作效率和控制精度。接着，建立了推进系统的AMESIM模型，并通过AMESIM和MATLAB联合仿真的方式对推进系统的开环控制、闭环控制、PID控制和模糊PID控制分别进行了仿真，结果表明模糊PID控制的效果最好，能够大大减小系统压力或者流量改变时液压缸压力或流量的波动和超调量，使系统能够安全稳定的运行。然后，进行现场调试，实际验证设计的可行性。最后，进行了总结和展望，指出了论文的不足之处和研究方向。 |
| 作者： | 殷佳洪 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 黄晓华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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