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近年来具有开闭屋顶的体育场馆成为了一种潮流,江苏南通体育会展中心开闭顶体育场是我国目前建成的开闭规模最大、技术难度最高的开闭顶体育场,并且在世界上首次将液压驱动控制技术应用到了开闭体育场,它的竣工标志着开闭体育场建设进入了一个新的水平。
开闭体育场是集建筑、机械、控制为一体的多学科技术的结晶,工程庞大、复杂,虽然国内外对开闭屋顶建设积攒了不少的实践经验,但在理论研究方面,特别是对驱动系统的理论研究还仍在起步阶段,国内外相关文献多是对已建成工程的介绍和施工经验的总结。
本文在以往研究的基础上,对不同开闭结构的形式和驱动特点进行了系统的研究,以南通开闭体育场驱动系统为例,对其特有的液压驱动控制技术进行系统分析。作为首例液压驱动的开闭顶体育场,各项工作应当慎之又慎,为确保工程安全可靠,驱动系统在应用之前,要做大量的分析研究和特性试验,为了反映不同的工况特性,对驱动系统建立数学模型,应用MATLAB仿真软件对系统仿真分析,比较开环系统、常规PID闭环系统、模糊PID闭环系统对不同输入信号下的响应曲线,得出采用模糊PID控制后,系统输出的动态响应性能有很大的改善,真机试验的特性曲线与仿真曲线基本一致,实现了对驱动系统的高精度控制。在工程试验、调试中采用软件仿真不但节省了时间和费用,而且很大的提高了系统的安全性、可靠性。最后通过实际应用效果,进一步说明液压驱动控制系统在开闭屋顶中应用的可行性,为以后开闭屋顶驱动系统的建设和研究提供参考。