超深立井施工提升系統(tǒng)耦合振動(dòng)與協(xié)調(diào)控制研究結(jié)題摘要

本項(xiàng)目針對(duì)柔索并聯(lián)懸吊平臺(tái)和施工立井提升系統(tǒng)，結(jié)合微分幾何學(xué)、連續(xù)體振動(dòng)理論、廣義α算法、ADAMS仿真與Lyapunov穩(wěn)定性理論，對(duì)超深立井施工提升系統(tǒng)耦合振動(dòng)與協(xié)調(diào)控制進(jìn)行深入研究。主要成果包括：基于微分幾何學(xué)和非對(duì)稱(chēng)系數(shù)描述卷筒上柔索的幾何空間狀態(tài)特點(diǎn)，為多層纏繞卷筒參數(shù)優(yōu)化提供理論，并采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)柔索運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)辨識(shí)出柔索擾動(dòng)模型；建立了柔索并聯(lián)懸吊平臺(tái)的非光滑動(dòng)力學(xué)模型，采用廣義-α改進(jìn)算法得到動(dòng)力學(xué)響應(yīng)及懸吊柔索的張力特性，解決柔索在縱向方向的單向約束特性以及在橫向和扭轉(zhuǎn)方向上的雙向約束特性計(jì)算難點(diǎn)；相對(duì)傳統(tǒng)剛性系統(tǒng)模型，建立了柔性導(dǎo)向下的施工立井提升系統(tǒng)時(shí)變耦合動(dòng)力學(xué)模型，揭示了導(dǎo)向繩預(yù)緊力與吊桶橫向振動(dòng)之間的影響規(guī)律，在此基礎(chǔ)上提出變長(zhǎng)度有限元模型，解決了超千米施工立井中連續(xù)體模型在振型疊加求解時(shí)模態(tài)數(shù)高易導(dǎo)致結(jié)果發(fā)散的問(wèn)題；柔索并聯(lián)懸吊平臺(tái)和施工立井提升系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)結(jié)果均通過(guò)ADAMS仿真驗(yàn)證；基于Lyapunov穩(wěn)定性理論，針對(duì)柔索并聯(lián)懸吊平臺(tái)和施工立井提升系統(tǒng)分別提出模糊反步控制策略和自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)-反步控制策略，解決了柔索并聯(lián)懸吊平臺(tái)位姿失調(diào)和張力不平衡、施工立井提升系統(tǒng)振動(dòng)問(wèn)題。開(kāi)發(fā)了超深立井施工提升系統(tǒng)動(dòng)態(tài)工作監(jiān)控技術(shù)和相關(guān)的軟件，為超深施工立井的安全運(yùn)行提供了保障。 2100433B

本項(xiàng)目以并聯(lián)柔索懸吊/導(dǎo)向提升系統(tǒng)為研究對(duì)象，綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值計(jì)算、聯(lián)合仿真與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究方法，深入開(kāi)展超深立井施工提升系統(tǒng)耦合振動(dòng)與協(xié)調(diào)控制研究。主要包括：建立柔索纏繞卷放過(guò)程的運(yùn)動(dòng)耦合模型，探求提升系統(tǒng)的擾動(dòng)特性；綜合考慮平臺(tái)偏心、慣性力，柔索質(zhì)量、彈性、扭轉(zhuǎn)屬性，及其張緊、松弛特征等多因素，構(gòu)建欠約束長(zhǎng)距離并聯(lián)柔索懸吊平臺(tái)動(dòng)力學(xué)模型，建立基于多傳感器技術(shù)的懸吊平臺(tái)協(xié)調(diào)控制方法；構(gòu)建氣流擾動(dòng)、柔索導(dǎo)向、平臺(tái)耦合、繩索扭轉(zhuǎn)等多元聯(lián)合作用下大尺度強(qiáng)時(shí)變提升系統(tǒng)耦合振動(dòng)模型，建立導(dǎo)向柔索中部約束與懸吊平臺(tái)柔性支撐等交叉邊界約束下的協(xié)調(diào)控制方法；通過(guò)超深立井施工提升系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制與穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)技術(shù)研究、綜合實(shí)驗(yàn)與性能分析評(píng)估，為其綜合動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)、提升和有效控制奠定基礎(chǔ)，對(duì)于千米以上超深立井施工過(guò)程的安全升降具有重要的理論意義和實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。

《工程項(xiàng)目控制與協(xié)調(diào)研究》以項(xiàng)目管理知識(shí)體系為指南，從項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及項(xiàng)日?qǐng)F(tuán)隊(duì)的立場(chǎng)出發(fā)，以工程項(xiàng)日管理系統(tǒng)為切入點(diǎn)，縱向以控制和協(xié)調(diào)兩大職能為研究主線(xiàn)，橫向以項(xiàng)目三大目標(biāo)的控制與協(xié)調(diào)為研究目的，從文化、管理、技術(shù)和行為等多個(gè)視角和層次，系統(tǒng)探討了工程項(xiàng)目控制與協(xié)調(diào)中存在的問(wèn)題，并提出了解決問(wèn)題的思路及理論框架。本書(shū)為工程項(xiàng)日管理理論研究提供參考，為項(xiàng)目管理的控制和協(xié)調(diào)兩大主要職能提供思想內(nèi)核，對(duì)工程項(xiàng)日管理工"para" label-module="para">

《工程項(xiàng)目控制與協(xié)調(diào)研究》可作為高等院校項(xiàng)目管理、工程管理、土木工程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生或高年級(jí)本科生的教學(xué)參考書(shū)．也可供項(xiàng)14經(jīng)理、項(xiàng)目管理研究人員、工程技術(shù)人員或相關(guān)企業(yè)高層管理人員學(xué)習(xí)和工作時(shí)參考使用。

大型振動(dòng)篩是選煤生產(chǎn)中的關(guān)鍵裝備，可用于煤炭清潔高效利用以解決我國(guó)大氣污染問(wèn)題、節(jié)約煤炭資源。在激振器和大處理量篩分粒群的聯(lián)合作用下，傳統(tǒng)恒定激振頻率控制方式對(duì)不平穩(wěn)狀態(tài)的調(diào)節(jié)能力不強(qiáng)大型振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)特性極為復(fù)雜，頻繁出現(xiàn)不平穩(wěn)運(yùn)行誘發(fā)的結(jié)構(gòu)破壞和料群跑偏等故障，可靠性差、使用壽命短，難以滿(mǎn)足大規(guī)模選煤的生產(chǎn)要求。因此，本項(xiàng)目提出了大型振動(dòng)篩不平穩(wěn)運(yùn)行的動(dòng)力學(xué)機(jī)理與協(xié)調(diào)控制研究，主要研究以下四個(gè)方面的內(nèi)容：第一，用DEM研究物料對(duì)篩面的沖擊力，通過(guò)正交試驗(yàn)分析粒群對(duì)篩面的沖擊特性及各振動(dòng)參數(shù)對(duì)沖擊力的影響規(guī)律；此外，運(yùn)用DEM和FEM的數(shù)據(jù)耦合(DEM-FEM)研究篩面在沖擊力作用下的應(yīng)力和變形，并對(duì)支撐橫梁的布置方式進(jìn)行優(yōu)化，為振動(dòng)篩設(shè)計(jì)及振動(dòng)參數(shù)選擇提供了參考借鑒。第二，以雙側(cè)激勵(lì)大型振動(dòng)篩為研究對(duì)象，應(yīng)用拉格朗日方程建立其三自由度振動(dòng)微分方程，結(jié)合隔振系統(tǒng)金屬螺旋彈簧的橫向剛度確定的兩種直接方法(即單位力法和能量法)，和兩種間接方法(即經(jīng)驗(yàn)法和本項(xiàng)目提出的彈性壓桿模型法)，通過(guò)數(shù)值仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)DELVS精確建模。第三，建立附加氣室空氣彈簧的力學(xué)模型，得到其隔振參數(shù)表達(dá)式，建立基于附加氣室空氣彈簧隔振的振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)模型，求解出振動(dòng)篩的動(dòng)力學(xué)特性和工藝參數(shù)表達(dá)式，搭建附加氣室空氣彈簧隔振系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性，分析附加氣室空氣彈簧隔振參數(shù)對(duì)振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)特性和工藝參數(shù)的影響規(guī)律。第四，提出了振動(dòng)篩平穩(wěn)運(yùn)行動(dòng)力學(xué)模型，引入電機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，采用Simulink對(duì)搭建方程理論求解，對(duì)振動(dòng)篩啟動(dòng)階段電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速輸入與恒定轉(zhuǎn)速輸入振動(dòng)篩的位移特性進(jìn)行了比較驗(yàn)證；同時(shí)對(duì)彈性聯(lián)軸器徑向剛度進(jìn)行了調(diào)整，彈性聯(lián)軸器徑向剛度越大，篩體傾擺越明顯。最后提出了平穩(wěn)運(yùn)行的協(xié)調(diào)控制方法。

振動(dòng)控制在現(xiàn)代工程中應(yīng)用十分廣泛，很多工程因?yàn)闆](méi)有考慮共振效應(yīng)而失敗，造成經(jīng)濟(jì)上的損失和人員上的傷亡。因此，其研究?jī)r(jià)值不言而喻。

工業(yè)和運(yùn)輸業(yè)中廣泛采用機(jī)器作原動(dòng)力，機(jī)械振動(dòng)的危害越發(fā)嚴(yán)重，振動(dòng)控制要求日益迫切。汽輪機(jī)、水輪機(jī)和電機(jī)等動(dòng)力機(jī)械，汽車(chē)、火車(chē)、船舶和飛機(jī)等交通運(yùn)輸工具，以及工作母機(jī)、礦山機(jī)械和工程機(jī)械等，都沿著高速重載方向發(fā)展，其振動(dòng)也日益強(qiáng)烈。精密機(jī)床和精密加工技術(shù)的發(fā)展中，如果離開(kāi)嚴(yán)格隔振的平靜環(huán)境，工作就不正常，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的精度目標(biāo)。材料工業(yè)和建筑工業(yè)的發(fā)展中，廣泛采用高強(qiáng)度的建筑材料，建筑高度不斷攀升使得建筑受風(fēng)載激勵(lì)后振幅達(dá)幾米之大，難以滿(mǎn)足舒適和安全要求，倘不能減振，此類(lèi)高樓就無(wú)法繼續(xù)發(fā)展下去。飛機(jī)、導(dǎo)彈、坦克、戰(zhàn)車(chē)通常在最為惡劣的環(huán)境中工作。因此，軍工部門(mén)對(duì)減振環(huán)節(jié)的要求也日漸增多。尤其是如今的精確打擊方向的研究，更需要減振理論的支持。

無(wú)論是民用工業(yè)還是軍事工業(yè)，其產(chǎn)品性能都與減振技術(shù)密切相關(guān)。產(chǎn)品性能又決定了企業(yè)的利潤(rùn)效益。因此，關(guān)于振動(dòng)控制的研究永不過(guò)時(shí) 。