盾构机作为城市隧道建设的主要工程设备,已在我国得到了广泛的使用。在德国海瑞克盾构机的基础上进行国产化设计的盾构机为对象,论述其液压推进系统的组成及其工作原理,通过AMESIM软件建立推进系统模型,对其进行仿真分析。通过仿真发现,压力流量复合控制方式可以减小压力和流量的波动,提高推进系统的性能,更好地实现对盾构机的精密控制。

盾构推进系统在煤矿斜井盾构机掘进施工中起到十分关键的作用。推进系统具有推进模式和管片拼装模式两种工作模式。推进模式下推进油缸采用分区控制,可根据实际工况对各分区的推进速度和推进压力进行实时调节。推进系统液压泵选用轴向柱塞变量泵,在盾构机掘进时采用负载压力反馈实时调节液压泵的输出压力和流量,在保障系统稳定工作的同时降低系统的功率损失。

随着液压技术的进步,液压同步回路种类繁多,液压同步回路不同,同步性能也就不同,须根据不同场合、不同需求选择合适的液压同步回路,以达到执行机构的稳定同步运行。面对高压、大流量的构皮滩通航建筑物承船厢卧倒门液压系统,很有必要对其液压同步回路进行研究,分析其液压同步回路的性能特点,为改进卧倒门液压同步回路提供思路,进一步提高卧倒门运行稳定性。

在智能综采工作面生产工程中,液压支架在移架和推溜的过程中经常会遭遇不稳定负载,传统开关式的电液控制元件无法对推溜油缸进行速度调控,导致推溜油缸位置控制困难,影响了刮板机的调直度,从而制约了智能综采装备的应用效率。针对这一问题,考虑到煤矿乳化液介质低黏度、润滑性差等特征,设计了一种高速开关阀作为先导阀的高水基高压大流量比例调速阀,建立了阀的数学模型,根据调速阀的内部结构及工作原理建立其AMESim仿真模型,对影响节流阀阀芯位置闭环控制特性、调速阀压差-流量特性进行仿真分析。仿真表明,A型先导液桥对主阀芯的响应具有更好的性能,主阀下控制腔容积、复位弹簧刚度对阀芯的响应速度、稳定性有一定影响。总体而言,调速阀具有较好的流量调节刚度,功能和性能达到了预期设计要求。

为适应智能化需求,针对带式输送机驱动底盘,提出了一种单变量泵-双定量马达多轮液压独立驱动系统。为满足变速平稳和转向灵活的要求,应用静液压传动技术,采用比例调速阀和三位四通电磁换向阀,设计液压驱动系统,并给出了系统原理图。利用AMESim进行系统仿真,分析了液压驱动系统中马达的转速和流量响应曲线。研究结果表明,单变量泵-双定量马达驱动系统能够满足底盘直线前进、后退和原地转向等工况要求,易于实现智能控制并具有良好的经济性。

为解决水电站巨型闸门液压启闭机双缸同步运行问题,在液压系统控制回路中,多采用电磁式比例调速阀进行流量调节,进而控制油缸运行速度。在电气部分,以PLC为核心进行设计。经实践验证,在各种控制逻辑中,采用PID闭环控制方式对双缸进行实时纠偏效果较好。而同步控制的关键,在于兼顾闸门运行速度和双缸同步。

现有的比例调速阀通过数字流量补偿方案对流量进行控制,已具有良好的等流量特性。但出现负载扰动时,存在阀芯响应速度慢,流量超调大的问题。结合广义预测控制理论和压差前馈控制理论,设计了一种新型数字补偿器,实现对比例调速阀输出流量的精确控制。首先针对负载扰动引起调速阀性能下降的问题设计了压差前馈控制器,通过对扰动量的补偿减小阀芯冲击;然后依据广义预测控制原理设计流量跟踪控制器,实现阀芯快速的动态响应。利用AMESim与MATLAB/Simulink搭建联合仿真模型,对该阀动静态特性进行分析。仿真结果表明:在负载阶跃时,该阀响应速度快,流量超调小,抗负载干扰能力强,具有较高的静动态特性。

翼帆回转液压系统工作应具备稳定性，在所搭建的翼帆回转液压实验台上，翼帆回转可以通过对该液压系统中的比例调速阀缓慢开启、关闭动作进行缓慢起动、制动，在对比例调速阀非线性补偿控制的基础上，将不同类型的起动、制动控制信号分别施加于比例调速阀，以可靠性和稳定性为评价标准，最终确定最佳控制信号，为翼帆回转实验台控制器设计奠定基础，同时为翼帆回转系统设计和实船应用提供实验研究基础。

介绍支柱试验台液压系统和计算机控制系统的工作原理和试验结果.

盾构掘进机掘进姿态控制是其控制系统的重要组成部分，速度控制是其控制的一个方面。论文建立了速度控制模型，采用模糊控制技术，通过对比例调速阀电流的控制，实现对调速阀流量控制，从而控制掘进机的速度。应用MATL姬中的模糊控制模块对系统进行了控制特性仿真，并与PID控制作了比较，结果表明模糊控制具有较好的动态特性，能够达到预定的控制要求。