發(fā)布時間：2020-11-16 05:14

　　 頂升模架鋼平臺技術是現(xiàn)如今超高層建筑施工領域常用的一種工藝方法,頂模液壓系統(tǒng)作為主要驅動裝置來實現(xiàn)頂升與支撐鋼平臺的功能。受到外界環(huán)境因素干擾和平臺負載不均衡的影響,頂升過程中平臺可能會發(fā)生傾斜甚至倒塌的事故,因此液壓系統(tǒng)良好的穩(wěn)定性、安全可靠性以及頂升油缸的同步性、抗干擾性是決定系統(tǒng)能否安全運行的關鍵。本文以頂模液壓系統(tǒng)及其同步控制系統(tǒng)為研究對象,圍繞頂模系統(tǒng)的功能與技術要求,設計了液壓系統(tǒng)及其同步控制系統(tǒng),對其動態(tài)響應特性、同步性能等內容進行了研究。本文針對頂模平臺的機械結構及油缸動作流程,對頂模液壓系統(tǒng)進行了整體設計,包括原理設計、回路設計、油缸設計、安全設計等;分析了導致四缸不同步的原因,采用基于并行閉環(huán)方式的PID與自適應模糊PID控制算法對四個油缸進行同步控制;對液壓缸進行受力分析,推導得出單個閥控缸回路的數學模型及開環(huán)傳遞函數,利用開環(huán)Bode圖進行穩(wěn)定性分析,結果顯示系統(tǒng)為欠阻尼系統(tǒng),穩(wěn)定且無明顯超調。在AMESim軟件中建立液壓系統(tǒng)仿真模型,根據元件的選型設置元件仿真參數,在MATLAB/Simulink中建立PID與自適應模糊PID的控制器模型并編寫相應的控制程序,進行聯(lián)合仿真。仿真結果顯示,在頂模系統(tǒng)液壓缸偏載情況下,使用自適應模糊PID算法的系統(tǒng)響應更迅速,同步誤差更小。仿真結果驗證了算法的有效性,滿足了系統(tǒng)要求的同步控制精度,也為頂模系統(tǒng)研究與實際應用提供了理論依據和參考。為了提升系統(tǒng)的控制性能,本文對控制策略及控制參數進行了優(yōu)化。在并行方式的同步控制下,由于各缸的控制相對獨立,同步誤差會隨著時間的推移逐漸增大,需要階段性停機消除誤差,使得系統(tǒng)的工作效率極大的降低。因此提出了一種基于主從方式的虛軸跟蹤控制策略,在系統(tǒng)偏載情況下,能夠及時消除液壓缸之間的位移誤差,無需停機消除累計誤差,在確保系統(tǒng)滿足系統(tǒng)設計誤差的同時使得系統(tǒng)工作效率得到極大提升,優(yōu)化了系統(tǒng)設計。
【學位單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2020
【中圖分類】：TU974;TP273
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 頂升鋼平臺模架系統(tǒng)簡介
    1.3 研究現(xiàn)狀
        1.3.1 頂模系統(tǒng)國內外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 同步控制技術研究現(xiàn)狀
    1.4 論文研究內容
第2章 頂模液壓系統(tǒng)設計
    2.1 頂模平臺同步控制主要技術要求
    2.2 頂模系統(tǒng)的組成
    2.3 液壓系統(tǒng)設計
        2.3.1 油缸動作流程
        2.3.2 液壓同步回路及控制方式確定
        2.3.3 安全性設計
        2.3.4 液壓原理圖
    2.4 液壓系統(tǒng)參數計算與元件選型
        2.4.1 主油缸計算選型及受力分析
        2.4.2 小油缸選型
        2.4.3 液壓泵及電機選型
        2.4.4 其他元件、輔件的選型
    2.5 頂模液壓系統(tǒng)中油缸不同步原因分析
    2.6 四缸同步控制策略
        2.6.1 液壓同步控制系統(tǒng)方案
        2.6.2 控制算法
    2.7 本章小結
第3章 四缸同步控制數學模型的建立與穩(wěn)定性分析
    3.1 建立數學模型
        3.1.1 閥控非對稱缸建模的理論分析
        3.1.2 系統(tǒng)中各元件的數學模型
        3.1.3 單個閥控缸數學模型
    3.2 傳遞函數中參數的確定
    3.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
    3.4 本章小結
第4章 同步控制系統(tǒng)的聯(lián)合仿真
    4.1 AMESim和 Simulink軟件概述
    4.2 建立仿真模型
        4.2.1 液壓系統(tǒng)仿真模型
        4.2.2 控制算法仿真模型
        4.2.3 設置同步控制系統(tǒng)的仿真參數
        4.2.4 實現(xiàn)聯(lián)合仿真
    4.3 仿真過程及結果分析
        4.3.1 階躍響應分析
        4.3.2 不同控制算法下的同步系統(tǒng)仿真
        4.3.3 偏載下的同步系統(tǒng)仿真
    4.4 本章小結
第5章 同步控制系統(tǒng)特性分析及PID算法優(yōu)化研究
    5.1 同步控制系統(tǒng)的誤差分析
    5.2 控制策略優(yōu)化
    5.3 PID參數整定
    5.4 本章小結
結論與展望
    結論
    展望
參考文獻
致謝
附錄 A 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張江林,門志順,陳志輝;輔助車輛快速制動液壓系統(tǒng)的研究[J];礦山機械;2005年08期

2 孫偉;孫志朋;;液壓系統(tǒng)中液控單向閥的合理使用[J];機床與液壓;2011年12期

3 袁建虎,李凡顯,洪津;工程機械液壓系統(tǒng)的故障診斷[J];工程機械與維修;2005年13期

4 張亞明;朱志強;祖國棟;;機械同步在液壓系統(tǒng)中的應用[J];中國新技術新產品;2014年15期

5 丁意;趙克定;于金盈;;雙缸同步控制系統(tǒng)的研究[J];流體傳動與控制;2007年02期

6 鄒宇齡;黃瑩;;液壓系統(tǒng)“爬行”故障分析與改進[J];工程機械與維修;2006年01期

7 何篤與,吳在明;介紹兩種差動進給油缸液壓系統(tǒng)[J];組合機床通訊;1975年06期

8 周連佺;笪炎炎;陳思瑤;;液壓支架試驗加載臺移動梁升降液壓缸同步控制系統(tǒng)[J];液壓與氣動;2013年12期

9 孫永厚,劉志鴻,袁泉,毛繼東,王智敏;農機液壓系統(tǒng)故障診斷思路的探討[J];黑龍江八一農墾大學學報;1998年04期

10 劉毅;;玉米機液壓系統(tǒng)維護[J];農機導購;2017年08期

相關博士學位論文 前10條

1 楊成剛;液壓系統(tǒng)智能有源測試理論及方法研究[D];燕山大學;2019年

2 劉云峰;基于混合動力CVT的電動油泵及液壓系統(tǒng)關鍵技術研究[D];湖南大學;2019年

3 徐禮超;裝載機多系統(tǒng)集成仿真及性能優(yōu)化技術研究[D];江蘇大學;2019年

4 沈嶸楓;林木聯(lián)合采育機執(zhí)行機構與液壓系統(tǒng)研究[D];北京林業(yè)大學;2010年

5 王士剛;液壓系統(tǒng)可視化動態(tài)建模技術及其軟件實現(xiàn)方法研究[D];大連理工大學;2002年

6 鄭洪波;伺服直驅泵控液壓系統(tǒng)及其節(jié)能機理研究[D];廣東工業(yè)大學;2012年

7 田宏亮;全液壓動力頭式鉆機液壓系統(tǒng)動態(tài)分析及控制方法的研究[D];煤炭科學研究總院;2008年

8 紀緒;大噸位履帶起重機液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性研究[D];吉林大學;2013年

9 俞水;下肢外骨骼的動態(tài)不確定性優(yōu)化設計研究[D];電子科技大學;2019年

10 陳小蘭;基于織構技術的高速可變間隙密封液壓缸摩擦特性研究[D];武漢科技大學;2019年

相關碩士學位論文 前10條

1 顧青青;大跨距偏載條件下頂模系統(tǒng)中的多缸同步控制方法研究[D];蘭州理工大學;2020年

2 周景松;蓄能器在高空作業(yè)車中的應用和研究[D];大連理工大學;2012年

3 文小莉;料耙液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)和優(yōu)化研究[D];武漢科技大學;2016年

4 祝亮;井蓋液壓系統(tǒng)優(yōu)化設計[D];武漢科技大學;2014年

5 李碩;汽車輪轂沖壓液壓機液壓系統(tǒng)性能研究及改進[D];中南大學;2011年

6 黨旭輝;挖掘機液壓系統(tǒng)分析與節(jié)能控制研究[D];長安大學;2015年

7 陳樹清;裝載機液壓系統(tǒng)研究[D];吉林大學;2005年

8 遲媛;面向用戶的農機液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];東北農業(yè)大學;2002年

9 汪程浩;輪履式復合底盤液壓系統(tǒng)的設計與研究[D];長安大學;2017年

10 馮超;開卷機液壓系統(tǒng)泄油冷卻回路的節(jié)能研究[D];燕山大學;2012年

本文編號：2885661