盾构机回转驱动系统建模及同步控制方法

作     者：彭继慎 何武林 PENG Jishen;HE Wulin

作者机构：辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000 辽宁铁道职业技术学院辽宁锦州121000 

出 版 物：《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 (Journal of Liaoning Technical University (Natural Science))

年 卷 期：2019年第38卷第4期

页      面：350-358页

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：辽宁省教育厅创新团队项目(LT20100047） 

主　　题：盾构机 回转驱动 多马达同步控制 环形耦合控制 变论域模糊PID 

摘      要：为从机械力学和电机同步控制的角度进行盾构机回转驱动系统的研究,根据盾构机的工作原理和机械结构,采用等效质量法建立盾构机回转驱动系统的动力学模型,分析刀盘回转载荷,根据盾构机刀盘回转液压系统,建立变量泵的流量方程、连续方程以及马达和负载的力矩平衡方程,构建数学模型,得到控制系统提供传递函数,最终建立了机电液的耦合模型,考虑机电液系统对同步性能的影响.结合了耦合补偿原理以及共同设定控制思路,使用环形耦合多马达同步控制策略,综合考虑单个马达相对于设定马达位移的跟踪误差和相邻马达之间的同步误差.使用变论域方法建立基于变论域模糊PID的多马达同步控制的误差补偿控制算法.通过对比实验研究表明,建立的控制模型相比不考虑机电液系统耦合模型的控制模型作用下,具有更低的同步误差和跟踪误差.