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大型构件液压同步提升系统的控制策略研究
发布人：鼎恒液压机械 发布时间：2019-08-11
液压提升器同步提升技术是一项建筑构件提升安装施工技术，它集合了柔性钢绞线承重、提升器集群协同、计算机控制、液压同步提升原理和现代化施工工艺，实现了大吨位、大跨度、大面积的构件整体同步提升。
由于液压提升器往往是集群协同吊装，因此对各个吊点的同步性要求很高。现有液压提升器同步控制方法主要包括并行控制和主从控制，主要提升器设计和生产厂家，如英国多门朗、瑞士VSL、同济宝冶、柳州OVM等，通过对比分析，都选择了主从式控制结合PID闭环控制的方法来实现同步控制。通过理论 和试验分析，得出主从同步控制方法的同步精度能够达到士10mm。
液压提升器主要由上锚具机构、主提升液压缸和下锚具机构组成，中间穿过承重钢绞线。
液压提升器为间歇式作业，提升和下放动作通过控制3个液压缸的顺序动作来实现。上锚具夹紧钢绞线，下锚具松开，主提升油缸伸长，并通过上锚带动重物上升至主行程结束，然后用下锚具夹紧钢绞线，松上锚，空载缩主油缸，直至主行程结束，完成一个行程的重物提升动作。如此循环，便可将重物提升到预定高度。
液压同步提升技术是一种适用于大型构件整体提升安装的施工技术，通常采用柔性钢绞线承重、液压提升集群和计算机同步控制等。液压同步提升系统是集机械、液压、电气、计算机自动控制技术为一体的复杂系统。大型构件可以在地面组装后整体提升到几十米甚至几百米的高空安装就位。提升施工的 性很重要，在提升过程中，对被吊物进行 和 的控制，是液压同步提升技术的关键问题。
1大型构件液压同步提升特点
(1)提升点多，大型构件具有重量超重、面积大等特点。采用地面组装、整体提升时，由于单台提升液压缸提升力有限，因此通常需要数十台提升液压缸共同进行提升，即需要多个提升点同时工作。例如， 图书馆二期钢结构整体提升重量约为10388t，面积12300m2，共使用了67个提升液压缸；
(2)同步要求高，在提升过程中要严格控制吊点之间的位移偏差，以避免结构变形过大、附加载荷过大等。同时，各吊点的载荷要控制在与理论计算基本一致的范围内，避免构件局部受力过大甚至破坏；
(3)吊点提升力差异较大，大型构件同步提升时，需要设置多个吊点，吊点之间提升力大小差异很大，提高了同步控制的难度。
2液压同步提升控制策略分析
2.1结构刚度对控制性能的影响
在大型构件整体提升过程中，主要控制两个变量，一是吊点(液压缸)的位移，二是吊点(液压缸)的载荷。大型构件整体提升时，因为吊点布置在构件不同的位置上，所以吊点之间相对结构刚度存在差异。当吊点之间相对结构刚度较大时，吊点载荷对位移变化比较敏感，即较小的位移同步偏差也会引起较大的载荷变化； 反之，当吊点之间的相对结构刚度较小时，位移存在较大偏差时，载荷的变化相对较小。
2.2位移同步和载荷均衡结合的控制策略
大型构件液压同步整体提升的控制系统，需要达到以下的目标： 一是提升过程中构件不会因为受力不均衡而破坏； 二是在提升过程构件的变形在允许范围以内。
由于吊点之间存在刚度祸合，吊点之间的相对位移会引起吊点载荷重新分布。如果只采用单目标的位移同步控制，当吊点之间相对结构刚度较大时，很难控制吊点的载荷不超过构件的承载力。如果只采用载荷控制，很难控制构件的变形等，影响安装就位和空中拼接等。
根据吊点之间相对结构刚度的不同，可采用如下的控制策略：
(1)吊点之间相对结构刚度较小时，吊点之间采用位移同步控制。此时，只要控制同步偏差在 范围内，吊点载荷变化就会比较小，结构受力是均衡的；
(2)吊点之间相对结构刚度较大时，吊点之间采用载荷均衡控制策略。即选取某个液压缸为主动缸，使从动缸的载荷跟随主动缸载荷保持 比例变化，从而使构件的受力均衡。
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