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自动升降脚手架多点提升同步性研究

王培懿  
【摘要】: 液压步进式脚手架是一种新型的建筑施工装备。随着我国经济建设的高速发展,城市建设规模的不断扩大,高层、超高层建筑越来越多,自动升降脚手架的用量需求与日俱增。传统的液压步进式脚手架的同步系统采用简单的同步缸进行控制,同步精度较低且设备可扩展性不足。 本文在查阅大量资料的基础上,对现有的脚手架体系进行深入分析,结合武汉明政外脚手架建筑工程有限公司脚手架改造工程项目,对原有液压同步系统进行了改进,设计了一套带位置反馈功能的电液比例控制系统,大大提高了同步精度,其中控制系统采用模糊自适应PID控制器,使脚手架能够满足不同载荷情况下的脚手架同步升降。 论文主要研究内容包括:1、阐述了液压同步控制的国内外发展概况,简述了步进式脚手架液压同步控制系统需要解决的关键技术问题,提出了本课题的研究内容及完成论文所要进行的研究工作。2、液压系统总体设计。详细介绍了升降系统原理方案的选择和设计,先后进行了液压缸的设计、液压系统的拟定、液压元件的选择、系统的验算等工作。3、针对脚手架液压系统的特点,使用AMESim软件工具,建立了升降系统及其负载的仿真模型,对模型中各个参数的值进行了选择和确定,并对其进行了动态仿真。最后结合试验数据,对系统进行了分析。结果表明,采用位置反馈控制的升降系统可实时对脚手架的升降位移进行控制。4、控制系统的设计。针对脚手架实际负载具有时变性这一问题,选择了模糊自适应PID控制策略,首先介绍了其原理和对系统控制的影响,然后采用AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的方式,建立了控制系统的仿真模型,并分析了仿真结果,结果表明模糊自适应PID控制比较好的克服了时变载荷对同步性的影响,达到了较高的同步精度。 本课题所设计的步进式脚手架液压同步控制系统同步性较高,操作简单,可扩展性强,能满足新形势下的建筑脚手架施工需要,具有广阔的市场前景。


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