[发明专利]群索智能控制索力调节方法及设备

说明书

本发明公开了一种群索智能控制索力调节方法及设备，通过压力传感器采集每根拉索端部的索力调节差值ΔF(n)；将索力调节差值ΔF(n)中的n个信号分别输入对应的PID调节器中，得到得到控制信号S(n)，控制信号S(n)与解耦矩阵D(n)做矩阵乘法，得到解耦后的控制信号将控制信号输入到每根拉索端部的伺服驱动器，通过伺服驱动器对拉索索力进行调整。本发明通过压力传感器对比出索力调节差值，通过PID调节器以矩阵解耦的方式输出相应的索力调节信号，并通过伺服驱动器的驱动进行调节，最终使得所有索力调节差值恢复至规定的阈值范围内，方法简单巧妙，易于推广使用。

技术领域

本发明涉及土木工程预应力结构技术领域，用于预应力结构的预应力索力的智能控制和调整，更具体的说是涉及一种群索智能控制索力调节方法及设备。

背景技术

预应力结构在我国广泛应用，特别是大跨度桥梁、大跨度空间结构、大跨度混凝土结构等，预应力结构由于预应力筋松弛、混凝土收缩徐变、结构荷载变化等需要调整预应力值大小，也就是要调整索力，许多斜拉桥、预应力索网、或者张弦桁架等结构的拉索都是在使用中进行调整索力，调整索力经常会中断交通、影响工程的正常使用，许多大跨度空间结构在使用过程中也发生过调整索力现象，空间结构调整索力也需要复杂的工艺、复杂程度胜过施工阶段的预应力张拉。

随着智能系统的应用和自动控制技术的提高，实现预应力结构索力的智能控制、自动调整已经成为可能，然而目前市场上还没有行之有效的预应力结构索力的调控装置，而对于预应力结构的预应力索力的调控对于大跨度建筑结构的稳定有着重要意义。

但是，大跨度建筑结构的吊索数量一般较多，如附图1提供的现有的10根拉索形式的群索结构示意图，由于结构的整体性，吊索之间的索力相互关联，即当对一根吊索进行索力调整时，其他吊索的索力也会产生相应的变化，这种吊索索力之间的联动关系使得单独的索力调整并不能实现对整体结构索力的有效调节。

因此，如何提供一种行之有效的群索智能控制索力调节方法及设备，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种群索智能控制索力调节方法，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种群索智能控制索力调节方法，包括以下步骤：

S1、通过压力传感器对每根拉索端部的实际索力值F_s(n)进行采集，并与理想索力值F₀(n)对比得到索力调节差值ΔF(n)；

S2、将索力调节差值ΔF(n)中的n个信号分别输入对应的PID调节器中，得到控制信号S(n)，控制信号S(n)与解耦矩阵D(n)做矩阵乘法，得到解耦后的控制信号；

S3、将控制信号输入到每根拉索端部的伺服驱动器，通过伺服驱动器对拉索索力进行调整。

通过上述技术方案，本发明提供了一种群索联动式智能控制索力调节方法，通过压力传感器对每根拉索端部的实际索力值进行采集，计算出索力调节差值，通过PID调节器以矩阵解耦的方式输出相应的索力调节信号，并通过伺服驱动器的驱动进行调节，本发明所提供的调节方法着眼于大跨度建筑结构的所有拉索的联动调节，由于单独调节一根拉索时，势必会影响其他拉索的受力，通过以上方法能够很好地实现所有拉索的共同调节，最终使得所有索力调节差值恢复至规定的阈值范围内，方法简单巧妙，易于推广使用。