盾構(gòu)掘進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、盾構(gòu)的掘進(jìn)是一個(gè)受多種因素影響的極其復(fù)雜的過程,盾構(gòu)掘進(jìn)方向的控制技術(shù)是盾構(gòu)推進(jìn)過程中的關(guān)鍵技術(shù)。本文在分析盾構(gòu)掘進(jìn)的過程中,其受力狀態(tài)以及掘進(jìn)姿態(tài)發(fā)生偏差的基礎(chǔ)上,探討了盾構(gòu)掘進(jìn)過程的自動(dòng)化控制技術(shù)。通過對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)過程的分析以及歷史施工數(shù)據(jù)的整理,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于模糊控制的盾構(gòu)掘進(jìn)控制系統(tǒng),最終給盾構(gòu)施工提供了一個(gè)可供參考的施工參數(shù)。文中根據(jù)盾構(gòu)實(shí)際運(yùn)行的過程,以及姿態(tài)糾偏的一般方法,設(shè)計(jì)了一個(gè)綜合的盾構(gòu)掘進(jìn)過程的控制系統(tǒng)。 1

2、.分析了盾構(gòu)掘進(jìn)過程的一般狀態(tài),總結(jié)了盾構(gòu)姿態(tài)控制的一般方法,概況介紹了盾構(gòu)掘進(jìn)方向自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成； 2.針對(duì)盾構(gòu)建模的復(fù)雜性,分析了盾構(gòu)掘進(jìn)方向控制的各種參數(shù),引入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的方法。結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的一般知識(shí),在分析盾構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的盾構(gòu)前向預(yù)測(cè)模型；然后對(duì)盾構(gòu)施工的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析整理,利用該數(shù)據(jù)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了訓(xùn)練,并檢驗(yàn)了該模型的可靠性； 3.分析了盾構(gòu)存在偏差時(shí)的姿態(tài)控制方法,

3、并引入了模糊控制的知識(shí),設(shè)計(jì)了一個(gè)基于偏差和偏角的模糊控制器；同時(shí)結(jié)合盾構(gòu)前向地質(zhì)情況的探測(cè),分析了盾構(gòu)推進(jìn)過程的土體的作用力,由此給出了盾構(gòu)前向土層的預(yù)估推力的計(jì)算方法；由此設(shè)計(jì)了一個(gè)基于盾構(gòu)偏差和前向地質(zhì)情況的綜合控制方案； 4.利用MATLAB的Simulink建模知識(shí),分別構(gòu)建了盾構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊、盾構(gòu)前向土層探測(cè)結(jié)果的千斤頂推力模塊及盾構(gòu)偏差的模糊控制模塊,并把這些模塊搭建了一個(gè)盾構(gòu)控制系統(tǒng)的Simulink仿真模型。