隧道钻机控制系统的分析与仿真

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隧道掘进机控制系统简析

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.07.096隧道掘进机控制系统简析郇利民徐东博田明飞杨垒(北方重工装备（沈阳）有限公司辽宁沈阳 110025)摘要：隧道掘进机是集光、机、电、液、传感器、信息技术于一体的自动化设备。

每台隧道掘进机上涉及机械、液压、电气的传感器及执行器数以百计，如此庞大的数据最终都需要经过主控PLC来进行处理和运算。

以这些数据传输给PLC的方式，掘进机控制系统可分为集中控制和分布控制，每种控制都有各自的优缺点。

本文主要对两种控制系统的优缺点进行了对比和分析，并提出一些建议。

关键词：隧道掘进机现场总线控制系统通讯信息技术中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)03(a)-0096-02隧道掘进机上数百个传感信号和执行信号都是通过主控PLC来进行接收和发出的。

而这些传感器或执行器分布在掘进机的各个位置。

根据掘进机类型的不同每个传感器距离主控PLC的距离也不同，近则几米，远则数百米。

因此，根据这些信号接入主控PLC的方式可将控制系统分为集中控制和分布控制两种。

1 集中控制集中控制，就是掘进机上所有传感信号和执行信号通过电缆全部直接接入主控PLC机架的数据采集模块。

集中控制的优点在于所有数据采集模块布置在一起，外部所有的传感器和执行器通过电缆及中间端子最终接入数据采集模块。

在控制器及模块维护和保养方面比较方便，同时软件程序编写相比分布控制要简单一些。

它的缺点是由于所有的控制电缆都要接入控制器模块，因此在PLC的控制柜内会有大量的接线端子。

此种接线方式对后期的操作及维护会带来很多不便。

同时如果掘进机设备较大，距离太远的模拟量信号在远距离传输中会有明显的衰减，而且抗干扰能力也较差。

因此，此种集中控制方式在目前市场上应用较少。

2 分布I/O控制分布I/O控制的特点是掘进机上的所有信号就近接入控制器模块，然后以通讯的方式与主控PLC进行数据传输。

自动控制原理实验

自动控制原理实验一.海底隧道钻机控制系统1.题目描述：钻机在推进过程中，为了保证必要的隧道对接精度，施工中使用了一个激光导引系统，以保持钻机的直线方向。

钻机控制系统如图1-1所示。

图中，C(s)为钻机向前的实际角度，R(s)为预期角度，N(s)为负载对机器的影响。

2.设计目的：选择增益K ，使系统对输入角度的响应满足工程要求，并且使扰动引起的稳态误差较小。

3.解题分析（a ）.当扰动信号N(s)=0时，可计算得在输入信号R(s)作用下的输出响应为C 1(s)= R(s) （b ）. 当输入信号R(s)=0时，可计算得在扰动信号N(s)作用下的输出响应为C 2(s)= - N(s) 若系统为线性系统，则系统的输出响应为C(s)=C 1(s)+ C 2(s) 即C(s)= R(s)- N(s) 为保持系统的稳定，根据劳斯判据可以得出K>0.（c ）.由于该系统为Ⅰ型系统，所以在单位阶跃输入的作用下其稳态误差e ssr (∞)=0当r(t)=0,n(t)=1(t)时，系统的误差En(s)=-C 2(s)=- N(s)，则系统在单位阶跃扰动信号作用下的稳态误差为e ssn (∞)=lim sEn(s)= lim s*(- )*(1/s)= - 利用matlab 仿真图1-1 钻机控制系统K+11s S 2+12s+k1S 2+12s+kK+11s S 2+12s+k 1S 2+12s+k 1S 2+12s+ks 01 K1S 2+12s+ks 0（1）、因为阶跃输入对系统来说是最严峻的工作状态所以取r(t)=1(t)，且使n(t)=0，仿真模型为分别取不同K值，结果如下：K=15 K=20k=30 K=35k=40 k=50k=60 k=65观察以上仿真结果，得到在n(t)=0,r(t)=1(t)的状态下，随着K值的增大，当K 值增大到40左右时达到的稳态效果较好，再增大K值时仿真的曲线出现发散状态，系统变得不稳定。

钻孔加工设备虚拟仿真控制系统设计

钻孔加工设备虚拟仿真控制系统设计一、引言钻孔加工设备是制造业中常用的一种加工设备，其在生产过程中具有重要的作用。

为了提高钻孔加工设备的性能和效率，虚拟仿真控制系统被广泛应用于钻孔加工设备的设计和开发中。

本文主要介绍钻孔加工设备虚拟仿真控制系统设计的相关内容。

二、钻孔加工设备概述1. 钻孔加工设备的定义和分类2. 钻孔加工设备的结构和原理3. 钻孔加工设备的性能参数三、虚拟仿真技术概述1. 虚拟仿真技术的定义和分类2. 虚拟仿真技术在制造业中的应用3. 虚拟仿真技术在钻孔加工设备设计中的优势四、钻孔加工设备虚拟仿真控制系统设计1. 设计目标和需求分析2. 系统架构设计3. 控制算法设计4. 人机交互界面设计五、案例分析：某型号钻床虚拟仿真控制系统设计与实现1. 案例背景介绍2. 设计流程和方法3. 系统实现和效果展示六、总结与展望1. 设计结果及其意义2. 存在的问题和改进方向3. 展望虚拟仿真技术在钻孔加工设备设计中的应用前景七、参考文献二、钻孔加工设备概述1. 钻孔加工设备的定义和分类钻孔加工设备是一种用于钻孔加工的机床，主要用于对金属、非金属等材料进行钻孔加工。

根据不同的加工方式，钻孔加工设备可以分为手动式、半自动式和全自动式。

2. 钻孔加工设备的结构和原理钻床由主轴箱、进给机构、切削液系统、电气控制系统等部分组成。

主轴箱包括主轴箱体、主轴传动系统等部分，进给机构包括进给装置、夹紧装置等部分，切削液系统包括切削液箱体、泵等部分。

3. 钻孔加工设备的性能参数常见的钻床性能参数包括最大钻孔直径、最大行程、主轴转速等。

这些参数直接影响着钻孔加工设备的加工能力和效率。

三、虚拟仿真技术概述1. 虚拟仿真技术的定义和分类虚拟仿真技术是一种基于计算机模型进行系统模拟和预测的技术，可以分为离散事件仿真、连续系统仿真和混合系统仿真等。

2. 虚拟仿真技术在制造业中的应用虚拟仿真技术在制造业中被广泛应用于产品设计、装配优化、生产过程优化等方面。

海底隧道钻机控制系统设计-西电模板

各专业完整优秀毕业论文设计图纸海底隧道钻机控制系统设计课程设计时间：2014 .12 .22一、海底隧道自动控制系统框图由题已知条件，设N(s)=0，则系统在给定信号R(s)下的闭环传递函数()Φer s 为：可求得系统在给定信号R(s)时的稳态误差为：K s s s R s s s sE e s s ssr +++==∞→→12)()1(lim )(lim )(2200当R(s)=0时，在扰动信号N(s)作用下的系统闭环传递函数()Φen s 为：到此可求得系统在扰动信号N(s)作用下的稳态误差为：()()20()lim lim12S ssn S s s sN e sE s s k →→-∞==++由（1），（2）两式可得在R(s)和N(s)作用下系统的输出为：二、接下来根据不同的K 值MATLAB 绘制时域仿真曲线在单位阶跃输入的N(s)，R(s)时有：)1..(..........1211)()(2)(Ks s Ks s R s E s er +++==Φ)2.( (121))()(2)(Ks s s N s E s en ++-==Φ22111()()()1212K s C s R s N s s s K s s K+=-++++ss N s s R 1)(,1)(==此时的输入稳态误差和扰动稳态误差为：在这里我取K 值分别为1，20，60，100，120，150，单位阶跃输入以及单位阶跃扰动下的系统框图和响应分别为（Δ=2）：（注：由系统的稳定性和闭环传递函数可知，极点必须位于s 左半平面，故K 值必须大于0）下面的分析中将输入响应和扰动响应进行分开讨论。

（1）K=1系统的模拟框图为:在N (s)=0时得到的单位阶跃响应曲线，如下图:Ke e ssn ssr 1)(,0)(-=∞=∞容易看出此时系统调节时间达到二十五秒左右，不能满足题目要求。

此时系统响应没有超调。

令R(s)=0时，在扰动信号N(s)作用下得阶跃响应曲线，如下图:此时系统的扰动稳态误差为-1。

隧道盾构掘进过程仿真系统的研究与实现

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图１图形建模与模型驱动过程
１系统总体架构
１１仿真场景设计与搭建．
虚拟隧道及三维漫游场景的搭建为盾构掘进仿真系统的实
现提供了重要的环境基础。系统以ＭｉｏｏｔｉａＳｕｉ（０５ｃｓｆＶｓｌｔｄｏ２０ｒｕ版本）为开发平台，集成ＳＩ司的Ｏｅｎｅｔ（．Ｇ公ｐｎＩｖｎｏ６０版本）ｒ三维开发包。ＯｅｎｅｔｒｐｎＩｖｎｏ是构筑在ＯｅＧｐｎＬ三维图形接口之上的
ＥｅｔｃＩｕｏｔｎ３ｌｃｒａｔｍａｉ１ｉＡｏ
通用的商业化三维开发包，不仅实现对象的造型、属性描述、动画表现等一系列功能，同时支持面向对象的设计方法，以实现对可图形对象造型和其操作的绑定，并提供多种文件格式接口，实现与不同三维造型软件的集成。借助这个技术成熟、功能强大、使用广泛的软件开发平台，能够高效地开发、调试基于ＯｅｎｅｔｐｎＩｖｎ一
２ｈｎｈｉｏｔｃｏｎｉｅｒｇＭａａｅｅｔｏ，ｔ．Ｓａｇａ２０３，ｈｎ）．ＳａｇａＣｎｒｔｎＥｇｎｅｉｎｇｍｎ．Ｌｄ，ｈｎｈｉ００ＣｉａｓｕｉｎＣ１
Ａｂｔａｔ：ｈｕｎｌｓｉｌｉｇｍｅｈｄｂｃｍｅｍｏｅｄｆｃｌｔｅｄｖｌｐｏｅｃｔ．ＴｅｇｏｏｉａｔｃｕｅｉｍｏｅｃｍｐｅｓｒｃＴｅｔｎｅｈｅｄｎｔｏｅｏｒｉｉｕｔｈｅｅｏｆｈｉｆｔｙｈｅｌｇｃｌｒｔｒｓｒｏｌｘ，Ｔｎｅｈｅｄｎｓｕｕｎｌｓｉｌｉｇｉｎｔａｌｗｄｈｒｓｂｔｃｕｅａｄｓｒｃ．ｔｉａｔｌｎｒｄｃｄｍｅｈｄｔｏｔｏｈａａｄｉｕｎｌｓｉｌｉｇＴｒｕｈｓｏｌｏｅａｍｕｓｒｔｒｎｕｆｅｈｓｒｃｅｉｔｕｅｔｏｏｃｎｒｌｔｅｈｚｒｎｔｎｅｈｅｄｎ．ｈｏｇｕａｉｏ

《2024年隧道工程车的应用研究及其悬挂系统调平功能的仿真分析》范文

《隧道工程车的应用研究及其悬挂系统调平功能的仿真分析》篇一一、引言随着现代工程技术的不断发展，隧道工程作为基础设施建设的重要组成部分，其施工效率和安全性受到了越来越多的关注。

隧道工程车作为隧道施工中的关键设备，其性能的优劣直接影响到隧道施工的进度和安全。

本文将重点研究隧道工程车的应用及其悬挂系统调平功能的仿真分析，以期为隧道工程车的优化设计和应用提供理论支持。

二、隧道工程车的应用研究1. 隧道工程车的类型与特点隧道工程车主要包括挖掘机、装载机、自卸车等类型。

这些车辆具有较高的机动性和适应性，能够在狭小的隧道空间内进行高效作业。

其特点包括结构紧凑、操作灵活、适应性强等。

2. 隧道工程车的应用场景隧道工程车广泛应用于各类隧道施工项目中，如山岭隧道、城市地铁、水底隧道等。

在这些场景中，隧道工程车需要面对复杂的地质条件和恶劣的作业环境，因此对车辆的稳定性和可靠性要求较高。

三、悬挂系统调平功能的重要性隧道工程车的悬挂系统是保证车辆稳定性和作业效率的关键部件。

其中，调平功能是悬挂系统的重要功能之一。

在不平整的隧道地面上，调平功能能够保证车辆的水平姿态，从而提高车辆的稳定性和作业效率。

同时，调平功能还能够减小车辆在作业过程中产生的振动和冲击，保护车辆和操作人员的安全。

四、悬挂系统调平功能的仿真分析为了深入研究悬挂系统调平功能的工作原理和性能，本文采用仿真分析的方法。

通过建立车辆悬挂系统的数学模型和仿真模型，模拟车辆在不同地形条件下的行驶过程，分析调平功能在不同工况下的工作性能。

1. 仿真模型的建立仿真模型的建立包括车辆悬挂系统的数学建模和仿真软件的选择。

数学模型应准确反映车辆悬挂系统的结构和工作原理，包括弹簧、减震器、连杆等部件的力学特性。

仿真软件的选择应具备较高的计算精度和仿真效果，如ADAMS、MATLAB等。

2. 仿真分析的过程仿真分析的过程包括设定仿真参数、模拟车辆行驶过程、分析仿真结果等步骤。

首先，设定仿真参数，如车辆质量、悬挂系统参数、地形条件等。

隧道钻机控制系统的分析与仿真

《高频电子技术》课程设计说明书课题名称：隧道钻机控制系统的分析与仿真学院：电气与信息工程学院专业：电子信息技术与工程课题隧道钻机控制系统的分析与仿真一、设计目的1、了解LC 正弦波振荡器的工作原理。

2、掌握电容三点式正弦波振荡器的设计与主要性能参数测试方法。

3、掌握电感三点式正弦波振荡器的设计与主要性能参数测试方法。

4、掌握克拉泼和西勒振荡器的设计与主要性能参数测试方法。

5、掌握LC 正弦波振荡器的装调技术。

二、技术指标和设计要求1、技术指标三种正弦波振荡器的技术指标均为：振荡频率：016.3MHz f =；频率稳定度：40/10f f -∆≤；输出幅度：0.3V P P U -≥。

2、设计要求(1) 设计的宽带高频功率放大器满足技术指标；(2) 拟定测试方案和设计步骤；(3) 根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图；(4) 在面包板上或万能板上安装电路；(5) 测量各指标数据；(6) 写出设计报告。

三、设计提示1、方案提示：（1）设计方案可先产生正弦波，然后通过整形电路将正弦波变成方波，再由积分电路将方波变成三角波；也可先产生三角波-方波，再将三角波变成正弦波。

（2）也可用单片集成芯片IC8038实现，采用这种方案时要求幅度可调。

2、实验仪器提示（1）高频信号发出生器 1台（2）数字万用表 1只（3）数字电压表 1只（4）面包板或万能板 1块（5）智能电工实验台 1台(6) 示波器 1台3、参考书[1] 胡寿松，自动控制系统[M].北京：科技出版社，2008[2] 吴晓燕，张双选，MATLAB在自动控制中的应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011[3] 何衍庆，姜捷，江艳君，控制系统分析[M]、设计与应用.北京：化学工业出版社，2003[4] 范影乐，杨胜天，李铁，MATLAB仿真应用详解[M].北京：人民邮电出版社，2001[5] 刘豹，现代控制理论2版[M].北京：电子工业出版社，1996[6] 曹才开，信号与系统[M] 北京：清华大学出版社，2006[7] 高吉祥，《电子技术基础实验与课程设计指导》(第二版)，电子工业出版社，2005。

地下隧道掘进机仿真系统的研究及其在教学培训中的应用

训㈣。
地下隧道掘进机技术培训特别是操作技能的培训，是
一
门实践性很强的课程，只通过文字教材、图纸、照片等
进行教学表达是不够的，还需要直观演示和上机训练。考
虑到隧道掘进机造价昂贵、任务繁忙，以及施工安全，不宜以真实的机器在真实的施工环境中对学员进行教学、培
ＷａｎｇＹｕｎｆｅｉ ’ ＸｕＹｏｎｇ ’ ＺｈａｎｇＹｏｎｇｈｕｉ
Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００７２；
１．ＳｈａｎｇｈａｉＭｅｃｈａｎｉｚｅｄＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＧｒｏｕｐＣＯ．．Ｌｔｄ．２．ＳｈａｎｇｈａｉＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｈｏｏｌ
地下隧道掘进机仿真系统的研究及其在教学培训中的应用
王云飞’ 许勇’ 张永辉
１．上海市机械施３－集团有限公司上海２０００７２；２．上海市建筑工程学校上海２００２４１摘要：计算机虚拟现实和三维仿真技术在建筑机械和施工领域的应用正在蓬勃发展。以地下隧道掘进机仿真系统进行技术教学和模拟操作，既提高了地下隧道建造技术和机械技术的教育培训水平，降低了教育培训成本，又发展了地下隧道施工机械领域的计算机仿真技术，为进一步研发地下空间虚拟设计、虚拟施工技术做了开拓性工作。关键词：地下隧道掘进机三维图形仿真实时动态仿真土压平衡盾构教练机矩形隧道掘进模拟机中图分类号：ＴＵ９４文献标识码：Ｂ文章编号：１００４ — １００１（２０１４）０３ — ０２９６ — ０３

毕业设计—自动钻床PLC控制及仿真

毕业综合技能实践论文论文题目：自动钻床PLC控制及仿真学号：21033344姓名：信廷玉系部：电气工程系专业名称：机电一体化指导教师：王德志2014年12月15日包头职业技术学院电气工程系毕业设计任务书一、设计题目：自动钻床PLC控制及仿真二、设计要求：1.根据钻床工作情况，要求有三个液压缸。

一个夹紧缸，一个送料缸，一个钻削缸。

2.动作循环：送料→夹紧→钻削缸快进→钻削缸快退→松开；并且还要有泵卸荷功能。

3.注意：为了提高生产率，送料杆退出干涉位置后，夹紧缸就伸出夹紧，而不要等到送料缸缩回到位后，夹紧缸才动作。

4.设计应完成的技术文件（1）电磁铁动作表、液压系统原理图。

（2）PLC的I／O地址分配表、外部接线图。

（3）功能表图、梯形图。

（4）仿真过程及结果。

前言液压传动作为一种易于推广普及的自动化应用技术，它是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。

其具有输出力大，重量轻，惯性小，调速方便以及易于控制等优点。

PLC是一种功能强、编程简单、可靠性高的自动控制产品，两者在工业生产上都得到了广泛的应用。

用液压自动化控制技术实现生产的自动化，是工业自动化的一种重要技术手段，也是一种低成本自动化技术。

根据钻床加工的要求,采用可编程控制器(简称PLC)实施对钻床加工的自动控制。

主要完成对钻床主体控制电路、PLC控制平台、梯形图和硬件系统的设计。

此设计方法比采用数控系统控制该单元的成本降低60%～80%,并且同样可保证孔系的加工精度,在I/O接口上还可使用拓展模块进行工艺的改进及系统扩充,具有较强的实用性。

基于以上考虑，为提高生产效率，提高自动化程度，现设计一全液压钻床。

该机床对工件进行快速定位、夹紧以及钻削加工。

本文设计的全自动液压钻床通过液压传动来传递动力，通过PLC来控制机床动作目录1．自动钻床概述自动钻床是一种自动化钻孔平台，是指利用比目标物更坚硬、更锐利的工具通过旋转切削或旋转挤压的方式，在目标物上留下圆柱形孔或洞的机械和设备统称。

钻孔加工设备虚拟仿真控制系统构建

钻孔加工设备虚拟仿真控制系统构建1. 引言钻孔加工设备是制造业中常见的机械设备之一，广泛应用于金属加工、航空航天、汽车制造等多个领域。

为了提高钻孔加工设备的效率和精度，虚拟仿真控制系统成为了不可或缺的工具。

本文将深入探讨钻孔加工设备虚拟仿真控制系统的构建，帮助读者更全面地理解该系统的原理和功能。

2. 虚拟仿真控制系统的定义和作用钻孔加工设备虚拟仿真控制系统是一种基于计算机技术的控制系统，利用数值模型和仿真技术对钻孔加工过程进行模拟和控制。

该系统可以实时模拟钻孔过程中的各个环节，包括刀具选择、切削参数设定、钻孔进给速度控制等。

通过虚拟仿真控制系统，操作人员可以在计算机上进行实验和调试，从而提前发现和解决潜在的问题，提高钻孔加工的效率和质量。

3. 钻孔加工设备虚拟仿真控制系统的构成要素钻孔加工设备虚拟仿真控制系统主要包括以下几个要素：3.1 数值模型数值模型是虚拟仿真控制系统的核心组成部分，它是对钻孔加工设备的数学模型进行建模和仿真的工具。

数值模型通常包括钻头、工件、切削液、切削力等各个参数，并通过计算机程序进行相应的计算和模拟。

通过数值模型，操作人员可以对钻孔加工的各个环节进行仿真和控制。

3.2 控制算法控制算法是虚拟仿真控制系统的关键部分，它负责根据数值模型中的参数进行计算和控制。

常见的控制算法包括PID控制、自适应控制、模糊控制等。

控制算法的选择和设计需要考虑到钻孔加工设备的具体情况和要求，以实现稳定、高效的钻孔加工过程。

3.3 用户界面用户界面是操作人员与虚拟仿真控制系统进行交互的工具，它向操作人员提供各个参数的设置和实时的仿真结果。

一个好的用户界面应该具有简洁明了、易操作的特点，方便操作人员进行系统调试和性能优化。

4. 虚拟仿真控制系统的优势和应用4.1 优势钻孔加工设备虚拟仿真控制系统具有以下几个优势：4.1.1 节省成本和时间通过虚拟仿真控制系统，操作人员可以在计算机上进行实验和调试，无需实际的物理设备和材料，从而避免了大量的实验成本和时间。

隧道掘进机安全控制系统设计与分析

©EC技术工艺Tech n o l ogical Process隧道掘进机安全控制系统设计与分析刘宏亮（中国铁建重工集团股份有限公司长沙410100）摘要：国内越来越多的地铁隧道、公路/铁路隧道，引水工程等，使用全断面隧道掘进机来解决复杂地质条件下的隧道工程建设问题。

本文针对隧道掘进机实际工况，对隧道掘进机妥全控制系统等级进行了评估。

扌艮据评估要求，结合安全控制系统的标准规范，设计了软、硬件方案。

最后，利用失效概率计算方法和安全评估工具对系统进行了验证。

验证结果与评估匹配，满足实际安全等级要求。

关键词：隧道掘进机妥全控制评估妥全PLC验证Design and Analysis on Safety Control System of Tunnel-boring MachineLiu Hongliang(China Railway Construction Heavy Industry Corporation Limited Changsha410100) Abstract In recent years,more and more subway tunnels>road/railway tunnels and water diversion projectsin China use the Full Face Tunnel-boring Machine to solve the problems of tunnel construction under complex geological conditions.In this paper,the grade of the safety control system is evaluated according to the actual working condition of Tunnel-boring Machine.According to the evaluation requirements and the standard specification of safety control system,the software and hardware schemes are designed.Finally,the system is verified by calculation and athird-party software platform.The result of the verification matches with the evaluation,so it meets the requirement ofthe actual security level.Key-Words Tunnel-boring machine Safety control Assess Safety PLC Prove中图分类号：TB496文献标识码：B文章编号：2095-2465(2021)02-0027-05DOI：10.19919/j.issn.2095-2465.2021.02.007隧道掘进机可以视作是一套可长距离、连续性掘进施工的地下工厂，具备了掘进、出渣、支护等一整套完备的功能。

隧道及地下工程ANSYS分析地铁盾构隧道掘进施工过程三维仿真分析

第十章/TITLE, 3D analysis on shield tunnel in Metro ! 拟定分析标题/NOPR !菜单过滤设立/PMETH, OFF, 0KEYW, PR_SET, 1KEYW, PR_STRUC, 1 !保存结构分析部分菜单/COM,/COM, Preferences for GUI filtering have been set to display: 1．/COM, Structural2．材料、实常数和单元类型定义/clear !更新数据库/prep7 !进入前解决器et,1,solid45 !设立单元类型et,2,mesh200,6save !保持数据（2）定义模型中的材料参数。

!土体材料参数mp,ex,1,3.94e6 !地表层土弹性模量mp,prxy,1,0.35 !地表层土泊松比mp,dens,1,1828 !地表层土密度mp,ex,2,20.6e6 !盾构隧道所在地层参数mp,prxy,2,0.30mp,dens,2,2160mp,ex,3,500e6 !基岩地层参数mp,prxy,3,0.33mp,dens,3,2160!管片材料参数, 管片衬砌按各向同性计算mp,ex,4,27.6e9 !管片衬砌弹性模量mp,prxy,4,0.2 !管片衬砌泊松比mp,dens,4,2500 !管片衬砌密度!注浆层, 参数按水泥土取值mp,ex,5,1e9 !注浆层弹性模量mp,prxy,5,0.2 !注浆层泊松比mp,dens,5,2100 !注浆层密度save !保持数据3．建立平面内模型并划分单元（1）在隧道中心线定义局部坐标, 便于后来的实体选取。

local,11,0,0,0,0 !局部笛卡儿坐标local,12,1,0,0,0 !局部极坐标csys,11 !将当前坐标转换为局部坐标wpcsys,-1 !同时将工作平面转换到局坐标cyl4,,,,,2.7,90 !画部分圆半径为2.7cyl4,0,0,2.7,0,3,90 !画管片层部分圆cyl4,0,0,3,0,3.2,90 !画注浆层部分圆rectng,0,4.5,0,4.5 !画外边界矩形aovlap,all !做面递加nummrg,all !合并所有元素numcmp,all !压缩所有元素编号rectng,4.5,31.5,0,4.5 !画矩形面nummrg,all !合并所有元素numcmp,all !压缩所有元素编号save !保持数据（2）划分单元, 如图10-1所示。

公路隧道三维仿真监控系统设计与仿真成像实现分析

公路隧道三维仿真监控系统设计与仿真成像实现分析作者：***来源：《西部交通科技》2020年第12期摘要：公路隧道三维仿真监控系统与二维监控系统相比，大大提高了空间展示能力，也加强了各个子系统之间的联系。

文章通过对下位机控制系统、上位机监控系统和三维仿真成像的实现进行系统阐述，借助相关软件进行隧道主体结构和监控设备三维建模和仿真分析，运行结果说明三维监控系统可明显提高监控效果。

关键词：公路隧道;三维仿真;监控系统;下机位控制系统;上机位监控系统0 引言为了保证高速公路长大公路隧道车辆运行安全，采用监控系统实时监控隧道内部的基本情况，疏导交通，预防交通事故。

隧道监控系统在国外发达国家起步较早，美国、日本和欧洲发达国家的隧道监控系统发展已比较完善。

美国将自动控制网络技术应用到隧道安全监控中，德国采用现场总线技术，日本采用环网控制技术，都可对隧道内基本情况进行实时准确的监控。

我国隧道监控系统研究起步较晚，相较其他发达国家还有较大差距。

虚拟现实技术诞生于美国，我国近年来也开展了大量研究，如北京航空航天大学、浙江大学、哈尔滨工业大学相关学者先后开展研究，有力推动这项技术向世界先进水平发展。

近年来，随着虚拟现实技术的发展，三维图像成像技术被应用到隧道监控中，并得到了广泛的应用。

借助图形处理软件，对隧道内部的结构物进行三维建模，提高图像的现实感，提高隧道运行管理效率，保证运营安全。

文章结合特长隧道监控系统开发与实现，结合三维建模技术对监控系统下位机、上位机控制系统设计与三维仿真成像的实现进行分析，全面阐述三维仿真监控系统的应用。

1 三维仿真监控系统总体设计方案为了提高隧道监控系统可视化程度，采用三维建模的方式，构建三维仿真监控系统，生动直观地显示隧道的整体运行状态。

通过三维仿真监控系统，将隧道监控系统各个子系统的监控画面集成到三维场景中，大大提高了空间展示能力，也加强了各个子系统之间的联系。

同时，借助漫游功能，监控中心的管理人员可以进行实时监控，有效提高监控效果。

钻井机电控系统设计与仿真

钻井机电控系统设计与仿真在石油工业中，钻孔是一个相对常见而又重要的技术过程。

而作为钻孔的核心工具，钻井机则承担着制造井洞的重要任务。

在钻井机中，电控系统的设计与仿真则是一个至关重要的环节。

本文将就此为题，进行一定分析和探讨。

一、钻井机电控系统作为工程机械的一种，钻井机将传统机械和现代技术相结合，成为了一个高科技、高质量的智能化的机械。

钻井机电控系统是一个支撑钻井机工作的重要系统，它主要包括硬件、软件和界面三个方面。

硬件方面，电控系统主要包括输入/输出卡、中央处理器、控制器和各个驱动器等。

软件方面，电控系统主要包括参数设置、数据采集、信号处理和自动控制等。

界面方面，电控系统主要包括触摸屏、交互界面和报警系统等。

总体来看，钻井机电控系统是一个功能强大、操作简便、安全可靠的系统。

钻井机电控系统在工作中能够自动分析加工液位、控制回转速度、控制冷却时间以及检测各种安全措施等，从而确保钻井过程的稳定性和安全性。

二、钻井机电控系统的设计原则为了确保钻井机电控系统的功能能够达到要求，以下几个设计原则需要被遵守：1.稳定性原则钻井机电控系统在工作过程中需要长时间保持稳定性，否则就容易导致安全事故的发生。

因此，稳定性是设计钻井机电控系统时必须遵循的原则之一。

2.可靠性原则钻井机电控系统在工作过程中需要不间断地保持运行，一旦出现故障就可能导致工作暂停。

因此，可靠性就成为了设计钻井机电控系统时需要考虑的一个主要因素。

3.安全性原则钻井作业是一个需要极高安全标准的工作，因此，钻井机电控系统的安全性也成为了设计时需要考虑的子系统。

特别是在锅炉压力、驱动电机温度、安全阀等方面的控制上，需要做到严格保障系统的安全措施。

4.灵活性原则钻井机电控系统需要在不同的工作场景中运行，因此系统的灵活性是非常重要的一个因素。

根据钻孔的深度、地质条件以及不同的特殊要求等，钻井机电控系统在必要的时候需要具备自适应性。

三、电控系统设计与仿真设计者需要根据钻井机的实际需求，使用计算机等相关技术手段，进行钻井机电控系统的设计。

四川省公路隧道机电系统控制软件问题分析与建议

三、火灾报警系统火灾报警系统对隧道的安全运营起着非常重要的作用，但通
存在问题
四川省交通基本建设施工招标采用的是低价中标模式，投标人为降低投标价格，公路隧道机电控制软件多以较低价格（一３ｌ０万之间）价，中标后，为了节省费用，投标人也往往只是完成报投标承诺和合同所规定的控制软件的最低功能要求，不会针对不
少火灾报警时的联动预案。
四、ＯＴ系统（ＣＶ闭路电视视频监控系统）
按照设计规范要求，隧道内每１０５米左右设置一台摄像机，
能实现部分设备独立的控制操作，给后期的运营管理带来许多的
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责任编辑
张大伟（习实
四川省公路隧道机电系统控制软件问题分析与建议
文／四川公路工程咨询监理公司段永煌四川省交通科研所叶琳
公路隧道的安全运营，与公路隧道机电设备的作用密不可分。公路隧道内各种设备的控制信号通过ＰＣ制模块接入到监Ｌ控
控中心（分中心或隧道监控站），形成对各种设备具有控制能力的中央控制系统，而其核心是隧道监控控制软件。此软件不仅要实现对各种隧道设备的数据采集和控制，还要在火灾、交通事故
麻烦或不便。四川省公路隧道机电控制软件普遍存在以下问题：

《隧道工程车的应用研究及其悬挂系统调平功能的仿真分析》范文

《隧道工程车的应用研究及其悬挂系统调平功能的仿真分析》篇一一、引言隧道工程车是隧道施工中不可或缺的重要设备，它不仅具有高效率的施工能力，还能在狭小空间内进行复杂作业。

随着科技的进步，隧道工程车的性能和功能得到了极大的提升。

其中，悬挂系统调平功能是近年来研究的热点之一。

本文将针对隧道工程车的应用及其悬挂系统调平功能的仿真分析进行深入探讨。

二、隧道工程车的应用研究隧道工程车作为一种高效的施工设备，广泛应用于隧道挖掘、支护、运输等环节。

其应用研究主要涉及以下几个方面：1. 施工效率提升：通过优化隧道工程车的结构设计，提高其施工效率。

例如，采用先进的液压传动系统和动力系统，使得设备在各种工况下都能保持高效运行。

2. 安全性增强：通过加强设备的稳定性和安全性设计，降低施工过程中的风险。

例如，设置紧急制动系统和安全防护装置，确保操作人员的人身安全。

3. 节能环保：采用节能技术，减少设备运行过程中的能耗和排放，实现绿色施工。

三、悬挂系统调平功能的仿真分析悬挂系统调平功能是隧道工程车的重要特性之一，它能够保证设备在不平整的地面上保持水平状态，从而提高施工精度和设备使用寿命。

以下是悬挂系统调平功能的仿真分析：1. 模型建立：建立隧道工程车的三维模型，包括车身、悬挂系统、液压传动系统等部分。

同时，建立地面模型，模拟不同工况下的地面条件。

2. 仿真实验：通过仿真软件对模型进行仿真实验，分析悬挂系统调平功能在不同工况下的表现。

例如，在不同地面坡度、不同载重情况下，悬挂系统的调平效果和稳定性。

3. 结果分析：根据仿真实验结果，分析悬挂系统调平功能的优点和不足。

通过优化设计，提高悬挂系统的调平精度和稳定性。

四、仿真结果与讨论通过仿真分析，我们可以得出以下结论：1. 悬挂系统调平功能能够有效保证隧道工程车在不平整地面上保持水平状态，从而提高施工精度和设备使用寿命。

2. 在不同工况下，悬挂系统的调平效果和稳定性存在差异。

因此，需要根据实际工况进行优化设计，以提高调平精度和稳定性。

仿真隧道

仿真隧道机电系统实训室技术方案隧道是铁路、高速公路的重要组成部分，按长度分类，隧道可分为短隧道(L<250m)、中隧道(250m<L<1000m)、长隧道(1000m<L<3000m)和特长隧道(3000m<L)四类，一般的，对于长度大于1000米的长隧道和特长隧道，需要专门的控制系统以保证隧道内行车的安全和通畅。

隧道的监控一般分为3个层次，上层为本地控制中心，中间为区域控制器，下层为各种检测设备(车辆检测器、能见度检测器、CO浓度检测器、风速风向检测器、亮度检测器、超高车辆检测器等)和控制及诱导设备(车道控制器标志、交通灯、可变情报板、可变限速标志等)。

在这3个层次中，区域控制器是隧道监控系统的核心，它负责采集现场设备的信息，处理后传给本地控制中心，而本地控制中心的控制命令则发给区域控制器，再由区域控制器直接控制相应设备。

因此区域控制器应是高度可靠隧道监控系统简介的。

目前多使用PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)作为区域控制器的核心控制部分，PLC 设计用于对稳定性、实时性有极高要求的工业现场控制领域，对于环境有很强的适应能力，故而可以很好的用于隧道监控现场。

隧道监控系统中的另外一个重要组成部分就是通讯网络。

随着距离超过1000m的隧道越来越多，单个隧道内区域控制器的数量越来越多，同时，为了保证隧道的通风、照明及交通诱导设备的正确运行，各区域控制器之间的相关性也越来越强，因此，监控系统对通讯网络提出了更高的要求，通讯网络不仅要具有较高的通讯速率以保证大量数据的有效传输，还必须具有容错的能力以提高通讯的可靠性，即网络上出现故障时能够实现自恢复，同时，构成通讯网络的设备必须满足工业级要求，以适应隧道内苛刻的工作环境。

本地控制中心一般由现场监控工作站(控制计算机)、监控系统软件、主区域控制器及相应的附属设施构成，用于实现对整个隧道监控系统的统一监控。

《隧道工程车的应用研究及其悬挂系统调平功能的仿真分析》范文

《隧道工程车的应用研究及其悬挂系统调平功能的仿真分析》篇一一、引言随着隧道工程建设的快速发展，对工程车设备的技术要求越来越高。

其中，隧道工程车凭借其独特的设计和性能在工程领域发挥了重要作用。

特别地，其悬挂系统调平功能，为确保车辆在隧道内施工的稳定性和安全性提供了关键保障。

本文旨在探讨隧道工程车的应用研究及其悬挂系统调平功能的仿真分析，以期为相关领域的研究和应用提供理论支持和实践指导。

二、隧道工程车的应用研究（一）隧道工程车的概述隧道工程车是一种专为隧道施工设计的特种车辆，具有高效、稳定、安全等特点。

其应用范围广泛，包括隧道挖掘、支护、运输等作业。

（二）隧道工程车的优势与应用场景隧道工程车相比传统施工设备，具有更高的工作效率、更强的适应能力和更好的安全性。

在隧道施工过程中，能够快速完成挖掘、支护等作业，大大缩短了工程周期。

同时，其独特的悬挂系统和调平功能，确保了车辆在复杂地形和恶劣环境下的稳定性和安全性。

三、悬挂系统调平功能的仿真分析（一）悬挂系统概述隧道工程车的悬挂系统是其关键技术之一，对于车辆的稳定性和安全性具有重要意义。

悬挂系统主要包括弹性元件、减震器、导向机构等部分，其作用是传递力和力矩，同时吸收和减轻路面不平引起的振动和冲击。

（二）调平功能的工作原理与仿真分析悬挂系统的调平功能主要通过传感器、控制系统和执行机构共同实现。

传感器实时检测车辆的高度和姿态，控制系统根据检测结果调整执行机构的动作，从而实现车辆的调平。

仿真分析是通过对实际工作环境的模拟，验证调平功能的可靠性和有效性。

通过建立数学模型和计算机仿真软件，对调平过程中的动态性能进行模拟和分析，包括调整时间、稳定性、响应速度等方面。

（三）仿真分析的结果与讨论仿真分析结果表明，悬挂系统的调平功能在各种工况下均能实现快速、准确的调整，保证了车辆在复杂地形和恶劣环境下的稳定性和安全性。

同时，仿真分析还发现了一些潜在的问题和挑战，如调整过程中的能量消耗、传感器误差对调平效果的影响等。