预应力张拉电液伺服执行系统的仿真

罗昂昂，马 伟，李济顺

（1．河南科技大学 机电工程学院，河南 洛阳 471003；2．河南科技大学 河南省机械设计与传动系统重点实验室，河南 洛阳 471003）

0 引 言

在桥梁建造施工中，预应力张拉是决定桥梁结构质量、安全以及桥梁使用寿命的关键步骤。在传统张拉设备基础上改进得到的半自动或全自动张拉设备已经在预应力张拉施工中得到较为广泛的应用［1－5］。由于电液比例阀与电液伺服阀所需成本较高，因此部分张拉设备选用步进电机控制节流阀，通过调整液压回路横截面积，来达到控制液压流速的效果［6－7］；但阀控液压系统的液压结构较为繁杂，降低了设备在复杂施工环境下的稳定性和抗干扰能力［8－9］。

本文根据桥梁预应力张拉施工工艺和控制要求，采用泵控液压系统，提出张拉设备电液伺服执行系统的整体结构；利用Simhydraulics模块并结合Simulink逻辑控制与运算处理功能［10］，完成对张拉控制系统的物理建模，并对整个张拉过程进行仿真；最后利用YSK－IA型预应力张拉控制系统平台，通过西门子S7－200PLC控制器，对该电液伺服执行系统进行张拉施工过程的控制。

1 电液伺服系统的建立

双控法是当前预应力张拉所采用的主要控制方法，它的控制对象是张拉控制应力，而千斤顶的伸长量则作为检测对象［11］。根据预应力张拉施工规范，参照现有的智能张拉控制系统结构，得到同步控制系统整体结构，如图1所示。预应力张拉控制系统整体结构可分为两大部分，即控制系统与执行系统［12］。……