大吨位时变负载矩形顶管掘进机主顶系统PID同步优化

本文主要探讨了大吨位时变负载矩形顶管掘进机主顶系统的优化设计与理论分析。矩形顶管掘进机作为一种非开挖施工的关键设备，其主顶系统在施工过程中扮演着至关重要的角色。研究者李然在中国煤炭科工集团上海研究院的研究背景下，引入了基于PID（比例积分微分）控制的多缸同步技术，这一技术旨在提高液压缸之间的精确协同工作能力，尤其是在面对大吨位且负载变化频繁的工况时。 PID控制是一种常用的自动控制系统，通过调节三个参数——比例增益、积分项和微分项，实现对系统输出的精细调整，确保在各种负载条件下都能保持稳定的性能。在矩形顶管掘进机的主顶系统中，这种控制策略有助于减少推进过程中的不均匀性，从而提升整体施工质量，并可能降低因负载变化导致的设备磨损和工作效率下降。 论文的核心内容是对多缸同步技术在实际应用中的深入分析，特别是如何通过主从式闭环控制结构来实现精确的协调。主从式闭环控制意味着系统中存在一个主导控制单元，负责监控和调整所有从属单元的行为，这在大吨位和时变负载情况下尤为重要，因为这可以确保所有液压缸的响应速度和力度一致，避免了因负载变化引起的系统不稳定。 通过对该技术的理论研究和实践验证，作者旨在为后续的顶管掘进机设计提供有价值的参考，推动该领域的技术创新。此外，这项研究还得到了中国煤炭科工集团青年基金项目的资助，显示出其在行业内的重要性。 本文的贡献在于为大吨位时变负载条件下的矩形顶管掘进机主顶系统提供了实用的控制策略，这不仅提升了设备的性能，也有助于提高整个施工项目的经济效益和社会效益。通过深入理解和优化这种同步技术，掘进机制造商和施工团队可以更好地应对复杂工程环境，确保施工过程的高效和安全。