管片拼装机自身刚度以及转动惯量都很大,同时拼装过程是单侧受载,导致其在回转起步阶段存在冲击抖动现象,严重影响着管片的控制精度,进而制约了隧道衬砌质量和盾构机施工效率。本文针对这一问题,采用结构参数抑制及控制算法补偿相结合的方法,对如何抑制管片拼装机回转起步冲击现象进行了研究,主要工作如下:(1)利用AMESim仿真软件对管片拼装机周向回转液压系统进行了建模;根据实际液压元件结构参数及系统参数,对模型仿真参数进行了设置;为保证模型参数准确,对于关键阀件——平衡阀,基于其槽口数学方程推导了平衡阀各槽口的过流面积与阀口开度的数学表达式。(2)基于数学仿真模型,对管片拼装机回转起步工作特性进行了仿真分析,探索了影响其起步工作特性的敏感结构参数;采用多因素正交试验法,分析出了各敏感结构参数对周向回转系统起步工作特性的影响程度,并优化出了最佳参数组合。(3)利用模糊控制理论设计了管片拼装机周向回转系统模糊控制器,借助联合仿真技术,搭建了管片拼装机周向回转系统AMESim-Simulink联合仿真模型,模拟系统起步工况,仿真分析了模糊控制器对周向回转系统起步工作特性的补偿作用。(4)完成了管片拼装机实车试验,试验结果表明,所设计的AMESim仿真模型及AMESim-Simulink联合仿真模型真实可靠;所提出的基于结构参数优化及控制算法补偿相结合的方法对周向回转系统起步冲击现象有很好的抑制效果。