盾构掘进机压力流量复合控制系统仿真与实验分析

本文主要探讨了盾构掘进机推进液压系统的压力流量复合控制方法。盾构掘进机是一种广泛用于地下隧道挖掘的高端工程设备，其推进性能对施工效率和稳定性至关重要。作者设计了一种创新的液压系统，通过将液压缸进行分组控制，每组配备压力传感器和位移传感器，实时监控推进过程中的压力和位移变化。 该系统的核心在于压力和流量的复合控制，通过比例溢流阀和比例调速阀的协同工作，实现了闭环的压力控制和速度控制。在系统设计上，研究人员借助专业的仿真软件AMESim和MATLAB/Simulink进行动态仿真分析，这有助于预览和优化系统在实际运行中的性能。 模糊PID控制策略被应用于推进压力和推进速度的实时仿真控制，这是一种结合了模糊逻辑、比例、积分和微分控制的策略，它能够根据实际工况自适应调整控制参数，提高控制精度和稳定性。仿真结果显示，所设计的液压系统能够满足盾构掘进过程中对推进压力和速度的精确需求。 更进一步，通过精确控制推进速度在35毫米/分钟，系统有效地实现了土压平衡，即保持密封仓内的土压力稳定在0.018至0.028兆帕，这对于确保隧道挖掘过程中的稳定性和防止土体坍塌具有重要意义。 这项研究不仅提升了盾构掘进机的工作效率，而且保证了施工安全，对于推进液压系统的优化设计和技术改进具有较高的实用价值。这一研究成果对于推动我国地下隧道建设技术的进步以及相关设备制造行业的发展具有积极的推动作用。