弹性基础上大荷载机械平台快速调平控制方法研究

admin · 发表于 2022-9-3 22:51:28

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本文主要研究了重载机械平台在弹性基础上实施快速调平的控制方法，设计了该机械平台在特定弹性基础上实施快速调平的总体技术方案，并通过仿真分析，验证了方案的合理性与正确性。本文主要研究内容有如下几个部分：（1）获得了弹性基础（铁道线路）的刚度特性，建立了机械平台调平简化模型。通过对弹性基础（铁道线路）的试验和仿真分析，获得了弹性基础的垂向刚度为69.6kN/mm；将机械平台的动载荷简化为质量为m的静载荷；通过机械平台结构静力学仿真，确定机械平台台体简化为刚体模型。（2）确定了调平控制系统总体技术指标及调平控制系统组成。通过系统总体分析，确定了机械平台及负载总质量：200 t；支腿数量：10条；调平时间：≤30s；调平控制系统采用液压传动方式；支腿与弹性基础之间采用刚性支撑方式；采用PLC作为系统核心控制器。（3）设计了液压、控制系统的详细技术方案。通过结构布局分析，确定了机械平台由4条前后主要支腿支撑和6条中部辅助支腿支撑相结合的支持方式，确定了支腿油缸的参数。设计了控制系统主要由检测单元、控制单元和通信单元组成；确定了保持最高点不动的“追逐式”调平控制方法。（4）建立了机械平台的动力学、液压、控制联合仿真模型。在Adams机械动力学仿真软件中建立了机械平台动力学模型；利用AMESim软件，建立了液压系统模型，利用位移信号控制支腿电磁换向阀，实现调平控制；利用接口程序，建立了调平系统机电液联合仿真接口模型，形成多学科的联合仿真。（5）仿真结果验证了设计方案的正确性。仿真结果表明，机械平台液压调平时间为15.7s；系统压力在四条前后支腿支撑时最大压力215bar，在十点支撑时前后支腿压力171bar，六条辅助支腿载荷均为80.6bar，计入弹性基础刚度特性后，线路沉降，与设计参数吻合；各支腿载荷均匀，未产生“虚腿”现象。仿真结果验证了系统总体方案的合理性和正确性。

弹性基础上大荷载机械平台快速调平控制方法研究

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