简述控制高大空间火灾模拟及探测平台电液驱动系统关键技术

论文导读：术的探讨和运用近况；最后概括了论文的探讨作用和主要探讨内容。第二章,针对高大空间火灾模拟及探测平台几何跨度大、负载重且不均衡、升降行程长,易变形的特点,首先通过ANSYS仿真软件对平台的驱动吊点的数量及布置案例进行了优化设计,设计提出了三点机械对重+三点柱塞缸侧置2：1顶升的电液同步驱动机理；其次对该平台电液同步驱
摘要：随着高大空间建筑的迅猛进展和广泛运用,针对高大空间建筑场所如何防火、控火、灭火等消防安全不足展开的科学探讨已成为世界各国的消防科研人员在火灾科学和消防科技领域的重要探讨课题。但由于设备技术条件的限制,长期以来有关高大空间建筑的消防科学技术探讨多集中于火灾的计算机数值模拟等策略而非实体火灾模型。高大空间火灾模拟及探测平台是我国“十一五”期间为了开展基于实体火灾模型的高大空间建筑的消防科学技术探讨而由“十一五”国家科技支撑计划专题项目支持研制的大空间火灾科学探讨设备。该设备是一个重约75吨、长宽均33.0米、高度2.2米的正放四角锥双层网架结构的大型竖直升降平台,如何驱动该升降平台在3～24m的竖直净空高度范围内实现连续同步升降和精确定位制约是该设备研制历程所面对的最关键的技术难题。论文针对该高大空间火灾模拟及探测平台几何跨度大、负载重且不均衡、升降行程长且易变形等结构特点,综合机械传动,电液制约、系统仿真、智能制约等相关技术或论述,设计研制了一套高大空间火灾模拟及探测平台的电液同步驱动系统,并围绕着该电液同步驱动系统的驱动机理、驱动结构以及同步制约对策等相关的关键技术进行了深入的论述浅析、设计和试验探讨,并最终实现了高大空间火灾模拟及探测平台的大范围高精度同步升降制约。论文的主要探讨内容如下：第一章,首先以高大空间建筑有着的消防安全不足出发,阐述了目前高大空间火灾自动探测报警技术的探讨近况,指出了高大空间火灾模拟及探测平台对开展消防科学探讨的重要量,接着概述了目前此类大型重载升降平台的驱动系统所涉及的各种关键技术的探讨近况及进展情况,并重点阐述了目前电液同步制约技术的探讨和运用近况；最后概括了论文的探讨作用和主要探讨内容。第二章,针对高大空间火灾模拟及探测平台几何跨度大、负载重且不均衡、升降行程长,易变形的特点,首先通过ANSYS仿真软件对平台的驱动吊点的数量及布置案例进行了优化设计,设计提出了三点机械对重+三点柱塞缸侧置2：1顶升的电液同步驱动机理；其次对该平台电液同步驱动系统的机械结构的实现进行了详细的设计与探讨,给出了平台的总体驱动结构；最后对平台的三柱塞缸电液同步驱动系统进行了原理和集成设计,并介绍了平台监测制约系统的结构原理设计以及硬件的集成设计第三章,以阀控柱塞缸机构的数学模型为基础,浅析建立了高大空间火灾模拟及探测平台三柱塞缸电液同步驱动系统的非线性数学模型；并以建立的系统模型为基础,借助AMESim仿真软件建立了两柱塞缸电液同步制约系统的仿真模型,并对影响系统同步制约性能的因素进行了仿真浅析,仿真结果表明对三柱塞缸电液同步制约系统的同步制约对策进行探讨的必要性。第四章,主要探讨高大空间火灾模拟及探测平台电液驱动系统的智能自适应同步制约对策---模型参考模糊自适应电液同步制约对策。通过对模型参考自适应制约原理、模糊逻辑制约论述的探讨与浅析,采取模糊逻辑制约论述设计模型参考自适应制约器的自适应律以实现三个支路对同一个期望参考模型动态和稳态输出特性的高精度实时跟踪制约,以而提升三个支路的同步制约性能。随后在AMESim/Simupnk联合仿真平台上分别采取模型参考模糊自适应电液同步制约对策和单支路PID同步制约对策进行了比较仿真实验,验证了所设计的模型参考模糊自适应电液同步制约对策具有良好的动态、稳态性能以及鲁棒性。第五章,首先详细介绍了高大空间火灾模拟及探测平台电液同步驱动系统的PLC制约软件的结构设计以及基于WinCC组态软件的人机操作界面的设计开发；其次,分别采取传统PID制约对策和模型参考模糊自适应电液同步制约对策对平台的电液同步驱动系统进行了比较试验探讨,试验结果验证了论文所提出的三点机械对重十三点柱塞缸侧置2：1顶升的电液同步驱动机理和驱动结构设计的合理性、可靠性以及工程实用性,也表明了所设计的智能同步制约对策的自适应性和鲁棒性等；最后介绍了该平台在消防科学探讨中的初步运用情况。第六章,总结了本论文的主要探讨工作和革新点,并对下一步探讨工作进行了展望。关键词：高大空间论文火灾模拟及探测论文升降平台论文电液驱动论文同步制约论文模型参考自适应论文模糊制约论文MATLAB/AMESim仿真论文
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致谢7-9
摘要9-11
Abstract11-14
1 绪论14-32

1.1 探讨背景14-15

1.2 高大空间火灾自动探测报警技术探讨近况15-17

1.3 高大空间火灾模拟及探测平台概况17-19

1.4 大型平台垂直升降驱动技术概述19-23

1.4.1 卷扬驱动技术19-20

1.4.2 曳引驱动技术20-21

1.4.3 齿轮齿条驱动技术21

1.4.4 液压驱动技术21-23

1.5 电液同步制约技术探讨近况及进展23-28

1.5.1 电液同步制约技术的探讨近况24-26

1.5.2 电液同步制约对策的运用及进展26-28

1.6 课题的探讨作用及探讨内容28-31

1.6.1 探讨作用28-29

1.6.2 探讨内容29-31

1.7 本章小结31-32

2 高大空间火灾模拟及探测平台驱动系统设计与实现32-62

2.1 引言32

2.2 平台结构及驱动系统性能概述32-33

2.3 平台同步驱动系统的驱动机理探讨33-40

2.3.1 同步驱动案例浅析设计33-36

2.3.2 平台驱动吊点布置案例的优化设计36-39

2.3.3 同步驱动机理39-40

2.4 平台驱动系统的机械结构设计与浅析40-47

2.4.1 机械对重的悬挂结构40-43

2.4.2 液压缸顶升结构设计43-46

2.4.3 驱动系统总体结构实现46-47

2.5 平台电液同步制约系统的设计与集成实现47-56

2.5.1 电液同步系统工作原理48-49

2.5.2 液压系统主要参数计算与校核49-54

2.5.3 液压系统的集成论文导读：约原理90-914.4模型参考模糊自适应制约器的设计91-994.4.1参考模型的选择91-934.4.2模糊自适应机构设计93-954.4.3制约器性能仿真浅析95-994.5本章小结99-1025平台电液同步驱动系统的试验探讨102-1145.1平台电液同步驱动系统制约软件设计102-1065.1.1PLC制约软件设计102-1035.1.2人机操作监控界面设计103-1045.1.3
设计与实现54-56

2.6 平台监测制约系统的设计与硬件组成56-61

2.6.1 平台监测制约系统的结构设计及原理56-58

2.6.2 平台监测制约系统主要元件组成58-59

2.6.3 监测制约系统的长距离信号传输59-61

2.7 本章小结61-62

3 平台电液同步制约系统建模及论述浅析62-86

3.1 引言62

3.2 阀控柱塞缸机构的数学模型62-66

3.3 平台电液同步制约系统数学模型66-73

3.1 平台升降运动浅析66-67

3.2 平台电液同步运动方程67-70

3.3 柱塞缸柱塞运动方程70-71

3.4 流量连续性方程71

3.5 平台电液同步驱动系统数学模型71-73

3.4 平台电液同步制约系统的仿真浅析73-85

3.4.1 平台电液同步制约系统相关参数的确定73-75

3.4.2 系统仿真浅析75-85

3.5 本章小结85-86

4 平台电液同步制约系统智能自适应制约对策探讨86-102

4.1 引言86

4.2 总体同步制约案例86-87

4.3 模型参考模糊自适应制约原理87-91

4.

3.1 模型参考自适应制约原理87-89

4.

3.2 模糊制约原理89-90

4.

3.3 模型参考模糊自适应制约原理90-91

4.4 模型参考模糊自适应制约器的设计91-99

4.1 参考模型的选择91-93

4.2 模糊自适应机构设计93-95

4.3 制约器性能仿真浅析95-99

4.5 本章小结99-102

5 平台电液同步驱动系统的试验探讨102-114

5.1 平台电液同步驱动系统制约软件设计102-106

5.

1.1 PLC制约软件设计102-103

5.

1.2 人机操作监控界面设计103-104

5.

1.3 基于OPC技术的上下位机通讯104-106

5.2 平台电液同步驱动系统的试验探讨106-112
5.

2.1 油源的压力制约试验106-107

5.

2.2 平台的同步升降制约试验107-111

5.

2.3 平台定位后沉降测试试验111

5.

2.4 平台初步运用情况111-112

5.3 本章小结112-114
6 总结与展望114-118

6.1 论文总结114-115

6.2 工作展望115-118

参考文献118-128
攻读博士学位期间获得的科研成果128-130
附录：沉降测试记录130-131