大跨度鋼析架結構形式以及同步控制方法

(一)、大跨度鋼析架結構形式

大跨度鋼析架結構一般指跨度超過60m，桿件所用材料為鋼材的析架結構。液壓頂升裝置結構是由一些直桿在兩端用鉸鏈彼此連接而成的幾何形狀不變的結構，其結構形式多種多樣，常見的析架結構形式。

平面析架中桿件的軸線都在同一個平面內，具有以下特點:

(l)由于析架桿件組成若干三角形單元，故其為幾何不變體系。

(2)雖然析架節點存在彎矩，但其彎矩非常小，可忽略不計，故析架節點一般按鉸接考慮。

(3)析架桿件均受軸力，不考慮彎矩作用，設計時上下弦截面較小，為保證桿件強度，故外部荷載應盡量作用在節點上。

空間析架不是所有的桿件都位于同一個平面內，由空間桿系組成，可單獨形成穩定體系，平面外剛度較大；如果析架構件規格采用鋼管，就稱為管析架結構，其整體性能好，同時外表美觀，易于制作安裝，被廣泛應用于一些大跨度鋼結構中。

實施液壓同步提升工藝技術，液壓提升是一項集機、電、液、傳感器、計算機控制于一體的現代化施工技術，由控制系統(計算機和傳感器)、承重系統(鋼絞線和千斤頂)、動力系統(液壓泵站)等組成。

1、液壓提升控制系統及功能

(1)LSD計算機控制系統：它是液壓同步提升技術的核心，由主控計算機、現場控制器、傳感器、通信單元及相應的數據線組成。主控計算機按各種傳感器采集到的位置信號、壓力信號及高差信號，按一定的控制程序和算法，決定油缸動作順序，完成集群千斤頂協調工作，從而實現千斤頂同步控制，計算機同步控制系統具有邏輯控制、位置同步控制功能，能實現構件平穩提升、下降及遠程控制。

(2)邏輯控制程序功能：它是指具有提升頂集群動作控制和作業流程控制的能力。由于每臺提升千斤頂上安裝有一套傳感裝置，這些傳感器將主油缸的位移情況、上下錨具的松緊情況傳送到主控計算機，根據一定的控制邏輯順序控制電磁換向閥，從而控制主油缸和上下夾持器動作。

(3)錨具狀態檢測傳感器：液壓提升在每臺提升頂的上下錨具油缸上各安裝接近開關，進行緊錨狀態、松錨狀態位置檢測。

2、液壓提升設備配置要求

根據本工程的要求，設備配置采用1臺YTB液壓泵站帶動2臺LSD100提升千斤頂的形式。泵站每分鐘流量36L，間歇式提升方式，提升速度約6一8m/h。

(1)提升千斤頂的選擇及布置；

(2)液壓泵站組裝調試及布置；

(3)控制系統布置及總體調試檢驗(含各監測部分)；

(4)提升鋼絞線的選擇(鋼絞線采用1860MPa級中15.24高強低松馳預應力鋼絞線，是抗拉強度極高的柔性索具，且便于施工)。

(二)、液壓提升器同步控制方法

液壓頂升裝置同步控制方法包括并行控制、主從控制和交叉藕合控制，本文以2個提升器的同步控制為例進行分析。

1并行同步控制

并行同步控制的結構簡單，各油缸單獨運動，各自實現位置閉環反饋，相互之間并無關聯，控制框圖。輸人相同的控制信號時，如果2個閥控缸系統本身存在差別，或當運行過程中受到擾動時，兩油缸之間將會產生同步誤差。

2主從同步控制

主從同步控制中控制信號作用在主令油缸上，主令油缸輸出的位移信號作為從動油缸的指令信號，同時主、從油缸各自組成位置閉環反饋。加在主令油缸上的控制指令或負載擾動都會反映在從動油缸上，但是從動油缸上控制指令或者負載擾動卻不會反饋回主令油缸，也不會影響其它從動油缸。

3交叉藕合控制

交叉藕合同步控制是為差分驅動移動機器人設計的控制方法，能夠減少2個驅動輪的位置誤差。將交叉藕合控制應用于多提升器同步控制的原理框，相同的控制信號作用在每個主提升油缸上，同時每個油缸單獨組成位置閉環反饋，2個油缸的輸出位移信號取差值，經過交叉藕合控制器轉換作為附加的反饋信號。例如，當提升器1的油缸位移大于提升器2時，差值信號將對提升器1施加負補償信號，使其速度減小，同時對提升器2施加正補償信號，使其速度增加，共同同步誤差。這種控制方式能夠反映各個提升器位移輸出變化后對其它提升器的影響，交叉藕合控制器的選取則根據提升器系統的特性確定。