本文關(guān)鍵詞：液壓同步頂升系統(tǒng)設(shè)計及控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：同步頂升液壓系統(tǒng)是同步頂升技術(shù)裝備的核心執(zhí)行機構(gòu),采用該技術(shù)可以對橋梁等建筑物實施不損傷其原有的結(jié)構(gòu)頂升或者是進行水平的移動,這種方法對比于傳統(tǒng)爆破拆除方式來說,具有經(jīng)濟環(huán)保、無污染、效率高、交通中斷時間短等諸多優(yōu)點。我國現(xiàn)階段由于核心技術(shù)的設(shè)計與使用經(jīng)驗不足不成熟以及設(shè)備成本的限制,利用同步頂升進行橋梁等建筑物進行頂升作業(yè)或者平移的裝備和技術(shù)的研究處于工藝方法多種多樣各自為戰(zhàn)的水平。為促進我國同步頂升技術(shù)裝備與工藝的研究開發(fā),改善技術(shù)應(yīng)用條件的局限性和通用性,本文通過對比分析梳理國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的特點,設(shè)計了液壓同步頂升裝備的液壓控制系統(tǒng),建立了液壓系統(tǒng)的模型,并通過液壓仿真軟件AMESim對有關(guān)液壓結(jié)構(gòu)進行了局部模擬頂升研究,得到了液壓機構(gòu)進行頂升作業(yè)的部分關(guān)鍵參數(shù)。本課題主要研究內(nèi)容如下:(1)深入分析了國內(nèi)外有關(guān)多液壓缸同步頂升系統(tǒng)設(shè)備后國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,研究了項目的研究背景和意義以及液壓同步頂升技術(shù)的國內(nèi)外應(yīng)用情況及其典型的發(fā)展階段的多個成功應(yīng)用案例,通過深入了解究了影響同步頂升系統(tǒng)同步性能的因素和技術(shù)特點。(2)研究設(shè)計了一種以高性能工控機為核心控制平臺,利用西門子PLC的可編程控制器進行控制,并將處理后的數(shù)據(jù)通過組態(tài)監(jiān)控軟件的人工操作界面的操作,去控制液壓缸等系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)進行頂升,組態(tài)監(jiān)控軟件為軟件平臺與傳感器構(gòu)成的分布式同步頂升控制系統(tǒng)的總體方案、液壓基站的技術(shù)方案、液壓回路方案、系統(tǒng)間網(wǎng)絡(luò)通信方案等。(3)依據(jù)同步頂升液壓基站選用的液壓缸和液壓控制閥,對液壓系統(tǒng)進行設(shè)計和理論計算分析,對AMESim軟件逐步搭起來的同步頂升液壓系統(tǒng)仿真模型設(shè)置不同的仿真參數(shù),模擬受力不同、偏載等工況下頂升作業(yè)參數(shù),進而分析驗證仿真模型的正確性。(4)利用MATLAB仿真軟件的Simulink包設(shè)計模糊PID控制器,結(jié)合AMESim與Simulink接口搭起聯(lián)合仿真模型,詳細(xì)介紹仿真平臺相關(guān)參數(shù)以及軟件接口的設(shè)置方法,在該聯(lián)合仿真平臺上對同步頂升液壓系統(tǒng)進行不同工作狀態(tài)和工作方式的算法仿真,對仿真結(jié)果進行對比分析,確定有關(guān)關(guān)鍵的工作參數(shù),增加同步性的牢固可靠程度與精度。再通過對液壓頂升系統(tǒng)軟硬件進行調(diào)試,根據(jù)結(jié)果分析系統(tǒng)性能及有效性,逐項進行優(yōu)化改進,為實際的頂升工程應(yīng)用做準(zhǔn)備打基礎(chǔ)。(5)根據(jù)液壓同步頂升系統(tǒng)的技術(shù)方案進行元器件的選型;PLC硬件選型與程序設(shè)計;上位機系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控軟件選型與設(shè)計、HMI界面與界面趨勢圖設(shè)計,上位機報警與故障顯示設(shè)計;進行了組態(tài)軟件與PLC間的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計,PLC系統(tǒng)通信方法設(shè)計等。
【關(guān)鍵詞】：液壓系統(tǒng) 同步頂升 建模仿真 模糊控制 PID
【學(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH137
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題來源10
• 1.2 選題背景10-11
• 1.3 同步頂升技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 同步頂升技術(shù)國外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3.2 同步頂升技術(shù)國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.4 研究目的與意義13-15
• 1.5 研究方法與內(nèi)容15-17
• 第2章 液壓同步頂升系統(tǒng)設(shè)計17-30
• 2.1 液壓同步頂升工藝方案設(shè)計17-19
• 2.2 液壓同步頂升系統(tǒng)總體方案設(shè)計19-21
• 2.3 同步頂升液壓系統(tǒng)方案設(shè)計21-25
• 2.3.1 同步頂升系統(tǒng)液壓基站方案設(shè)計21
• 2.3.2 橋梁同步頂升工藝流程設(shè)計21-22
• 2.3.3 同步頂升液壓基站液壓回路設(shè)計22-25
• 2.4 同步頂升PLC控制系統(tǒng)方案設(shè)計25-27
• 2.4.1 系統(tǒng)的硬件方案設(shè)計25
• 2.4.2 PLC控制系統(tǒng)控制流程設(shè)計25-26
• 2.4.3 傳感器布置方案26-27
• 2.5 上位機系統(tǒng)監(jiān)控軟件方案設(shè)計27-28
• 2.5.1 上位機系統(tǒng)的設(shè)計原則27
• 2.5.2 上位機組態(tài)軟件選擇與布局27-28
• 2.6 系統(tǒng)間網(wǎng)絡(luò)通信方案設(shè)計28-29
• 2.6.1 SIEMENS S7-300網(wǎng)絡(luò)通信28-29
• 2.6.2 WinCC與PLC通信29
• 2.7 本章小結(jié)29-30
• 第3章 液壓同步頂升系統(tǒng)建模與仿真30-44
• 3.1 建�；A(chǔ)30-34
• 3.1.1 液壓比例技術(shù)31-32
• 3.1.2 AMESim軟件及其操作流程32-34
• 3.2 同步頂升液壓系統(tǒng)建模34-37
• 3.2.1 同步頂升單個液壓缸建模34-35
• 3.2.2 同步頂升液壓基站建模35-37
• 3.3 系統(tǒng)仿真及驗證37-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第4章 液壓同步頂升系統(tǒng)控制策略研究44-60
• 4.1 經(jīng)典PID控制策略研究44-46
• 4.1.1 經(jīng)典PID控制策略的基本原理44-45
• 4.1.2 PID控制策略相關(guān)參數(shù)的整定45-46
• 4.2 模糊PID控制策略研究46-52
• 4.2.1 模糊控制的基本原理46-48
• 4.2.2 模糊PID控制器的設(shè)計48-51
• 4.2.3 模糊規(guī)則的建立51-52
• 4.3 液壓同步頂升控制系統(tǒng)的聯(lián)合仿真52-54
• 4.3.1 聯(lián)合仿真模型的建立53
• 4.3.2 聯(lián)合仿真接口設(shè)置53-54
• 4.4 聯(lián)合仿真模型性能分析54-59
• 4.4.1 當(dāng)各缸所受載荷不同時，，液壓基站仿真比較54-55
• 4.4.2 當(dāng)計入各頂升缸安裝誤差時，液壓基站仿真比較55-56
• 4.4.3 當(dāng)液壓頂升缸加壓時，液壓基站仿真比較56-58
• 4.4.4 當(dāng)其中一個頂升缸發(fā)生偏載時，液壓基站仿真分析58-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 液壓同步頂升系統(tǒng)硬件設(shè)計60-80
• 5.1 液壓同步頂升系統(tǒng)元件選型60-65
• 5.2. PLC控制系統(tǒng)設(shè)計65-69
• 5.2.1 PLC硬件選型65-67
• 5.2.2 PLC程序設(shè)計67-69
• 5.3 上位機系統(tǒng)監(jiān)控軟件設(shè)計69-77
• 5.3.1 上位機軟件HMI界面布局69-70
• 5.3.2 WinCC趨勢圖界面設(shè)計70-75
• 5.3.3 WinCC報警與故障顯示設(shè)計75-77
• 5.4 WinCC與SIEMENS S7-300 PLC的通信77-78
• 5.5 同步頂升系統(tǒng)模擬試驗臺設(shè)計78-79
• 5.6 本章小結(jié)79-80
• 第6章 現(xiàn)場調(diào)試與分析80-84
• 6.1 試驗前準(zhǔn)備80-82
• 6.1.1 選取液壓缸頂升點并安裝80-81
• 6.1.2 頂升前檢查81
• 6.1.3 頂升前稱重81-82
• 6.2 同步頂升試驗82-83
• 6.3 頂升試驗后系統(tǒng)的維護83
• 6.4 本章小結(jié)83-84
• 第7章 結(jié)論與展望84-86
• 7.1 結(jié)論84-85
• 7.2 展望85-86
• 參考文獻86-90
• 致謝90-91
• 攻讀碩士期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文91

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本文編號：252724