陈坤 高术 陈学文

摘要： 为提高船闸人字闸门运行效率，以三峡船闸双边人字闸门液压起闭控制系统为对象，以三环PID控制系统设计为基础，采用双比例泵/电机组交叉耦合补偿的原理与方法搭建了人字闸门三环PID随动控制系统仿真模型。通过MATLAB/Simulink软件仿真与船闸实际PLC控制系统运行曲线的对比，发现双边人字闸门随动控制仿真系统关门历时2.1 min，开门历时2.2 min，原PLC随动控制系统关门历时5.2 min，开门历时3.1 min，该仿真系统能大大提升系统响应的快速性，且不影响系统的稳定性和准确性。研究成果对于船闸双边人字闸门随动控制系统的技术改进和三峡新通道船闸控制系统建设具有借鉴意义。

关 键 词： 人字闸门; 随动控制; 交叉耦合补偿; 三环PID控制; 仿真模型; 三峡船闸

中图法分类号：  U641.7+2

文献标志码：  A

DOI： 10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.08.036

0 引 言

三峡船闸是目前世界上规模最大、总设计水头最高的双线五级船闸，其双边人字闸门控制系统是一个复杂的机-电-液系统[1]。由于工况特殊，船闸运行负荷重，运行安全责任大，这就要求人字闸门控制系统必须具备较快的运转速度、较高的运转精度和平稳的运转性能[2]。

三峡船闸现有的人字闸门（见图1）控制系统采用基于PLC的分7段给定比例泵/电机组电压值-液压起闭传动-闸门行程负反馈调整给定电压值的控制策略，实现双边人字闸门的协调同步运行[3]。这种控制策略能较好地保证闸门开关门过程中的稳定性和合拢对中的准确性，但由于其给定电压采用7级变速经验值给定，闸门运行快速性还有进一步提升的空间。……