隧道模型试验平台的分布式多点同步电液伺服控制系统的制作方法

本发明涉及一种电液伺服控制系统，尤其是隧道模型试验平台的分布式多点同步电液伺服控制系统。

背景技术：

在隧道施工过程中，为了保证管片在施工时的安全性，需要事先对管片的形变特性及荷载特性做检测，目前，一般采用定荷载的方式对管片进行施压从而检测管片在受到定荷载时的整体平均状态，然而，管片上一个位置处受力时产生形变会对周围的部位造成影响，并且在实际施工环境中不同位置的土层荷载特性随施工进展会随时变化，对管片的压力也随之变化，因此，采用定荷载方式检测出来的管片在实际施工时容易在局部位置发生损坏。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种能任意组合供油的隧道模型试验平台的分布式多点同步电液伺服控制系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：隧道模型试验平台的分布式多点同步电液伺服控制系统，包括控制模块、带有冷却系统的油箱、第一变量泵、第二变量泵、第三变量泵、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀和执行模块，所述的执行模块包括七条用于支撑实验管片的支撑环架，每条所述的环架上设置有一组比例阀控液压缸组，每组所述的比例阀控液压缸组包括多个用于对实验管片施加作用的比例阀控液压缸，所述的油箱的出油口分别与所述的第一变量泵的入口、所述的第二变量泵的入口及所述的第三变量泵的入口连通，所述的第一变量泵的出口与所述的第一控制阀的入口连通，所述的第二变量泵的出口与所述的第二控制阀的入口连通，所述的第三变量泵的出口与所述的第三控制阀的入口连通，所述的第一控制阀的出口分别与所述的第四控制阀的一端及两组所述的比例阀控液压缸组中所有的比例阀控液压缸的入口连通，所述的第二控制阀的出口分别与所述的第四控制阀的另一端、所述的第五控制阀的一端及另外任意三组所述的比例阀控液压缸组中所有的比例阀控液压缸的入口连通，所述的第三控制阀的出口分别与所述的第五控制阀的另一端及剩余两组所述的比例阀控液压缸组中所有的比例阀控液压缸的入口连通，所述的控制模块包括阀组控制模块和七个液压缸控制模块，所述的阀组控制模块用于控制所述的第一控制阀、所述的第二控制阀、所述的第三控制阀、所述的第四控制阀及所述的第五控制阀的开合状态，每个所述的液压缸控制模块对应控制一组所述的比例阀控液压缸组。

每个所述的液压缸控制模块均设置有调控模块，每个所述的调控模块用于读取除与该液压缸控制模块对应的一组比例阀控液压缸组之外的其余六组比例阀控液压缸组的荷载信息和位移信息，根据预设程序获取对应的调控信号并将调控信号发送至对应的液压缸控制模块，再由液压缸控制模块根据调控信号控制对应的比例阀控液压缸组的荷载状态及位移状态。在调控模块中预设一组根据其他组比例阀控液压缸组的荷载信息和位移信息如何调整本组比例阀控液压缸组的荷载状态和位移状态的计算程序，当读取到其余荷载信息和位移信息后，得到对应的调控信号并发送至对应的液压缸控制模块，由液压缸控制模块控制对应的比例阀控液压缸组的荷载状态及位移状态，由于管片上不同位置受到荷载产生形变时，会对其余部位产生一定影响，因此调控模块的设置能够使对每组比例阀控液压缸组的位移及荷载的调控有据可依，从而调控结果更精确且符合实际情况，从而对实验管片性能进行检验结果更为有效。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过阀组控制模块控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀及第五控制阀的开合状态，使与第一变量泵的出口、第二变量泵的出口及第三变量泵的出口流出的油路形成串并联结构，既能实现单独对各自对应的比例阀控液压缸组进行供油，又能实现通过控制第四控制阀及第五控制阀的开闭状态进行联合供油，能够通过任意组合方式进行供油，可以根据负载需要，灵活布置，既能达到节能效果，又能实现互为备用油路的效果；整个系统应用于7个管片环架上，实际应用中每个环架设置有24个控制点，每个控制点采用比例阀控液压缸对实验管片施加作用力，通过每个液压缸控制模块控制对应的24个比例阀控液压缸的工作状态，控制更加精确到位，可实现位移控制、力控制及其混合控制模式；共计168个控制点，全方位实现模拟现场施工状态的效果。

附图说明

图1为本发明的部分结构原理框图；

图2为本发明的控制模块的结构原理框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：隧道模型试验平台的分布式多点同步电液伺服控制系统，包括控制模块、带有冷却系统11的油箱1、第一变量泵21、第二变量泵22、第三变量泵23、第一控制阀31、第二控制阀32、第三控制阀33、第四控制阀34、第五控制阀35和执行模块，执行模块包括七条用于支撑实验管片的支撑环架（图未显示），每条环架上设置有一组比例阀控液压缸组4，每组比例阀控液压缸组4包括多个用于对实验管片施加作用的比例阀控液压缸（图未显示），油箱1的出油口分别与第一变量泵21的入口、第二变量泵22的入口及第三变量泵23的入口连通，第一变量泵21的出口与第一控制阀31的入口连通，第二变量泵22的出口与第二控制阀32的入口连通，第三变量泵23的出口与第三控制阀33的入口连通，第一控制阀31的出口分别与第四控制阀34的一端及两组比例阀控液压缸组4中所有的比例阀控液压缸的入口连通，第二控制阀32的出口分别与第四控制阀34的另一端、第五控制阀35的一端及另外任意三组比例阀控液压缸组4中所有的比例阀控液压缸的入口连通，第三控制阀33的出口分别与第五控制阀35的另一端及剩余两组比例阀控液压缸组4中所有的比例阀控液压缸的入口连通，控制模块包括阀组控制模块51和七个液压缸控制模块52，阀组控制模块51用于控制第一控制阀31、第二控制阀32、第三控制阀33、第四控制阀34及第五控制阀35的开合状态，每个液压缸控制模块52对应控制一组比例阀控液压缸组4。

实施例二：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于每个液压缸控制模块52均设置有调控模块53，每个调控模块53用于读取除与该液压缸控制模块52对应的一组比例阀控液压缸组4之外的其余六组比例阀控液压缸组4的荷载信息和位移信息，根据预设程序获取对应的调控信号并将调控信号发送至对应的液压缸控制模块52，再由液压缸控制模块52根据调控信号控制对应的比例阀控液压缸组4的荷载状态及位移状态。

技术特征：

技术总结
本发明公开了隧道模型试验平台的分布式多点同步电液伺服控制系统，特点是包括控制模块、油箱、第一变量泵、第二变量泵、第三变量泵、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀和执行模块；优点是通过阀组控制模块控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀及第五控制阀的开合状态，使与第一变量泵的出口、第二变量泵的出口及第三变量泵的出口流出的油路形成串并联结构，既能实现单独对各自对应的比例阀控液压缸组进行供油，又能实现通过控制第四控制阀及第五控制阀的开闭状态进行联合供油，能够通过任意组合方式进行供油，可以根据负载需要，灵活布置，既能达到节能效果，又能实现互为备用油路的效果。

技术研发人员：郑荣跃;柳琦;夏汉庸;董子博;张策;朱君;陆幸;郦亮;陈涛;吴彩霞
受保护的技术使用者：宁波大学;宁波寰禹智能科技有限公司
技术研发日：2018.11.06
技术公布日：2019.02.12