盾构推进机构电液控制系统的研究
发布时间：2023-01-06 20:29
隧道掘进技术又称“盾构技术”，是随着城市密集化、交通、上下水道、电气控制以及通讯设施的发达而发展起来的先进施工技术，伴随我国城市建设的大力发展，已成为国内工程界的研究热点。本论文在对盾构技术充分调研的基础上，通过阅读、分析及综合大量文献，对盾构机推进系统的电液控制系统进行了设计研究。通过对推进系统采用分组控制的原则，利用电液比例控制技术控制推进液压缸的速度及压力，来完成盾构推进过程中的地表沉降控制以及盾构机掘进姿态的调整，并在此基础上对其控制策略进行了研究、仿真，实验证明其有良好的控制效果。 此外，详细介绍了上位机监控软件的研制过程，采用Wincc作为主要开发工具，结合用户的实际需要，开发了操作方便，运行稳定，控制效果良好及易维护的监控软件。在开发过程中，严格按组态的思想进行开发，保证了代码的质量。最后介绍了实际开发过程中遇到的一些难点及采用的解决方法。论文主要内容如下： 第一章为绪论，综合论述了盾构机的发展历程、技术现状及其发展趋势，阐明发展盾构技术的意义。在此基础上提出盾构推进系统电液控制系统的总体设计思想，介绍了本文的主要研...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
全文摘要
ABSTRACT
致谢
第一章 绪论
1.1 盾构机发展历程及技术现状
1.1.1 概论
1.1.2 盾构技术发展现状及趋势
1.1.3 土压平衡盾构的基本构造和工作原理
1.2 盾构推进系统结构及工作原理
1.2.1 推进系统结构设计、工作原理及控制方式
1.2.2 压力流量复合控制的常用方式
1.3 电液比例控制技术简介
1.3.1 电液控制系统的发展与现状
1.3.2 电液比例控制器控制元件现状
1.3.3 伺服控制器及控制计算机发展现状
1.4 本课题的选题意义与研究内容
1.4.1 选题意义及课题来源
1.4.2 本课题的研究内容
1.5 本章小结
第二章 推进系统控制地表沉降的研究
2.1 电液控制系统结构
2.1.1 电控系统
2.1.2 液压系统
2.2 地表沉降根源及其影响因素分析
2.2.1 盾构施工对地表沉降的影响因素
2.2.2 土压平衡盾构开挖面稳定机理
2.2.3 盾构推进速度与地表沉降的关系
2.3 系统速度控制环节的仿真与实验分析
2.3.1 阀控缸速度控制系统建模分析
2.3.2 状态转移算法对改善电液比例调速阀控制特性的研究
2.3.3 状态转移算法的实验分析
2.4 本章小结
第三章 推进系统控制盾构掘进姿态的研究
3.1 盾构机掘进姿态控制原理
3.2 系统压力控制特性的分析研究
3.2.1 系统压力控制各环节的分析
3.2.2 总体结构仿真分析
3.2.3 环境变化因素对系统性能的影响
3.3 平衡阀对改善系统性能的研究
3.3.1 系统原理
3.3.2 系统数学模型的建立及动态特性分析
3.3.3 实验结果及分析
3.4 本章小结
第四章 盾构上位机监控系统的研究及实现
4.1 引言
4.2 软件开发难点及其解决方法
4.2.1 需求分析
4.2.2 人机界面设计原则
4.2.3 程序循环状态的确定
4.2.4 测量数据评估与地表沉降预测
4.2.5 上位机与下位机的数据通讯
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
已发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国隧道盾构掘进机技术的发展历程(下)[J]. 傅德明. 建设科技. 2002(09)
[2]我国隧道盾构掘进机技术的发展历程(上)[J]. 傅德明. 建设科技. 2002(08)
[3]利用Matlab实现液压节流调速系统动态特性仿真[J]. 罗艳蕾. 机械与电子. 2002(04)
[4]广州地铁二号线某区间盾构工程地表沉降监测[J]. 赵运臣. 西部探矿工程. 2002(03)
[5]上海地铁区间隧道盾构掘进施工技术[J]. 白云. 建筑机械. 2002(05)
[6]加速发展我国全断面隧道掘进设备的思考[J]. 董必钦. 建筑机械. 2002(05)
[7]加大盾构管理力度,迎接入世挑战[J]. 卢尔功. 地下工程与隧道. 2002(02)
[8]带磁电阻位移传感器的新型电液伺服缸[J]. 姜继海,陈海初,吕鹏,刘庆和. 液压与气动. 2002(04)
[9]盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理措施[J]. 王占生,王梦恕. 中国安全科学学报. 2002(02)
[10]盾构施工对周围环境影响研究综述[J]. 张志勇. 现代隧道技术. 2002(02)
本文编号：3728301
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
全文摘要
ABSTRACT
致谢
第一章 绪论
1.1 盾构机发展历程及技术现状
1.1.1 概论
1.1.2 盾构技术发展现状及趋势
1.1.3 土压平衡盾构的基本构造和工作原理
1.2 盾构推进系统结构及工作原理
1.2.1 推进系统结构设计、工作原理及控制方式
1.2.2 压力流量复合控制的常用方式
1.3 电液比例控制技术简介
1.3.1 电液控制系统的发展与现状
1.3.2 电液比例控制器控制元件现状
1.3.3 伺服控制器及控制计算机发展现状
1.4 本课题的选题意义与研究内容
1.4.1 选题意义及课题来源
1.4.2 本课题的研究内容
1.5 本章小结
第二章 推进系统控制地表沉降的研究
2.1 电液控制系统结构
2.1.1 电控系统
2.1.2 液压系统
2.2 地表沉降根源及其影响因素分析
2.2.1 盾构施工对地表沉降的影响因素
2.2.2 土压平衡盾构开挖面稳定机理
2.2.3 盾构推进速度与地表沉降的关系
2.3 系统速度控制环节的仿真与实验分析
2.3.1 阀控缸速度控制系统建模分析
2.3.2 状态转移算法对改善电液比例调速阀控制特性的研究
2.3.3 状态转移算法的实验分析
2.4 本章小结
第三章 推进系统控制盾构掘进姿态的研究
3.1 盾构机掘进姿态控制原理
3.2 系统压力控制特性的分析研究
3.2.1 系统压力控制各环节的分析
3.2.2 总体结构仿真分析
3.2.3 环境变化因素对系统性能的影响
3.3 平衡阀对改善系统性能的研究
3.3.1 系统原理
3.3.2 系统数学模型的建立及动态特性分析
3.3.3 实验结果及分析
3.4 本章小结
第四章 盾构上位机监控系统的研究及实现
4.1 引言
4.2 软件开发难点及其解决方法
4.2.1 需求分析
4.2.2 人机界面设计原则
4.2.3 程序循环状态的确定
4.2.4 测量数据评估与地表沉降预测
4.2.5 上位机与下位机的数据通讯
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
已发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国隧道盾构掘进机技术的发展历程(下)[J]. 傅德明. 建设科技. 2002(09)
[2]我国隧道盾构掘进机技术的发展历程(上)[J]. 傅德明. 建设科技. 2002(08)
[3]利用Matlab实现液压节流调速系统动态特性仿真[J]. 罗艳蕾. 机械与电子. 2002(04)
[4]广州地铁二号线某区间盾构工程地表沉降监测[J]. 赵运臣. 西部探矿工程. 2002(03)
[5]上海地铁区间隧道盾构掘进施工技术[J]. 白云. 建筑机械. 2002(05)
[6]加速发展我国全断面隧道掘进设备的思考[J]. 董必钦. 建筑机械. 2002(05)
[7]加大盾构管理力度,迎接入世挑战[J]. 卢尔功. 地下工程与隧道. 2002(02)
[8]带磁电阻位移传感器的新型电液伺服缸[J]. 姜继海,陈海初,吕鹏,刘庆和. 液压与气动. 2002(04)
[9]盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理措施[J]. 王占生,王梦恕. 中国安全科学学报. 2002(02)
[10]盾构施工对周围环境影响研究综述[J]. 张志勇. 现代隧道技术. 2002(02)
本文编号：3728301
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3728301.html
