基于预测函数控制的盾构密封舱土压平衡控制研究
发布时间：2021-03-22 20:37
近年来,城市的快速发展使得地面可用空间逐渐变得越来越少,所以地下空间的开发和建设成为了城市未来发展的主要趋势。盾构施工法成为了目前地下、海底以及山体隧道建设的主要施工方法,其施工的主要设备为盾构机,其中土压平衡盾构机的应用范围最广。土压平衡盾构机,顾名思义,在盾构施工过程中是靠其密封舱内土压与工作面压力保持平衡来进行掘进施工的,若密封舱土压不能保持稳定状态将会导致地面的沉陷和凸起等灾难性事故发生。因此,为了避免事故发生,采用合理有效的方法来控制密封舱土压保持稳定具有实际意义。针对目前许多研究成果都是以单变量来控制密封舱土压平衡,而且大多是通过控制螺旋输送机转速来控制排土量,并且没有考虑时滞对密封舱土压的影响,为此,本文采用预测函数控制（PFC）算法理论对密封舱土压平衡控制进行研究。本文在对密封舱土压平衡控制进行机理分析以及密封舱土压与各参数之间关系的理论研究基础之上,提出了基于预测函数控制的盾构密封舱土压平衡控制方法。通过预测函数控制算法与盾构机土压平衡控制原理相结合,把推进速度和螺旋输送机转速作为输入量,密封舱土压作为输出量,即看作是双输入单输出系统,并在机理模型的基础上将时域函数转...
【文章来源】：辽宁石油化工大学辽宁省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
土压平衡盾构机主要系统结构图
并且用环形梁加固支撑。盾构机的外壳可以按照从前到后的顺序分为三部分：前端、中端和后端。如图2.2 所示盾构机外壳构成图。图 2.2 盾构机外壳构成图Fig.2.2 Structure diagram of shield tunneling machine shell前段又称为切口环，在前段与中段之间设置一个隔板，使前段与中段完全隔开，
辽宁石油化工大学硕士学位论文部得以密封。切口的前面装有刀盘，刀盘后面到隔板之间的空隙被称为舱的上部设置有泡沫材料等添加剂的注入口，密封舱内设置有搅拌装置置有排土口。段又称为支撑环，也是盾构机的主体部分，在该部位设置有环状梁和支机的全部荷载。在其内部装有刀盘及驱动装置、液压装置、排渣装置支撑机构等设备。段又称为盾尾，也是盾构机的后配套部分，在该部位的空间内装有管片并设有防止周围砂土和地下水进入该部位的盾尾密封装置，如图 2.3
【参考文献】：
期刊论文
[1]盾构机密封舱压力控制模型及其优化算法研究进展[J]. 韩永政,李守巨. 黑龙江科学. 2019(02)
[2]基于启发式动态规划的盾构土压平衡优化控制[J]. 刘宣宇,许胜,张凯举,曹雨濛. 大连理工大学学报. 2018(05)
[3]基于PSO-BP预测模型的盾构机密封舱土压平衡控制[J]. 李强,李景轩. 信息技术与网络安全. 2018(04)
[4]基于实测渣土输出流量反馈的双闭环盾构土压平衡控制探索[J]. 邵成猛. 城市轨道交通研究. 2017(01)
[5]一种改进型Smith预估补偿控制算法及其应用[J]. 张毅超,白建云. 自动化技术与应用. 2016(10)
[6]盾构施工法在软土地层穿越既有铁路施工中的应用[J]. 张宁. 上海铁道科技. 2016(02)
[7]Pressure Regulation for Earth Pressure Balance Control on Shield Tunneling Machine by Using Adaptive Robust Control[J]. XIE Haibo,LIU Zhibin,YANG Huayong. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(03)
[8]IMNMSSPC算法在盾构机土压平衡控制中的应用[J]. 宋英莉,刘宣宇,张凯举,施惠元,王倩. 计算机工程与应用. 2017(04)
[9]地铁施工中盾构法应用技术探析[J]. 吴江. 科技创新与应用. 2015(04)
[10]我国隧道掘进机产业现状与发展展望[J]. 俞琚. 建设机械技术与管理. 2015(01)
博士论文
[1]土压平衡盾构机密封舱压力控制机理模型及其实验研究[D]. 上官子昌.大连理工大学 2011
[2]土压平衡盾构机关键参数与力学行为的计算模型研究[D]. 管会生.西南交通大学 2008
硕士论文
[1]微型土压平衡盾构螺旋输送机数值分析及优化研究[D]. 张文.沈阳工业大学 2014
[2]基于神经网络的盾构多点土压平衡控制策略[D]. 李丹.大连理工大学 2011
[3]基于预测函数控制的主动队列管理策略研究[D]. 刘超.燕山大学 2011
本文编号：3094435
【文章来源】：辽宁石油化工大学辽宁省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
土压平衡盾构机主要系统结构图
并且用环形梁加固支撑。盾构机的外壳可以按照从前到后的顺序分为三部分：前端、中端和后端。如图2.2 所示盾构机外壳构成图。图 2.2 盾构机外壳构成图Fig.2.2 Structure diagram of shield tunneling machine shell前段又称为切口环，在前段与中段之间设置一个隔板，使前段与中段完全隔开，
辽宁石油化工大学硕士学位论文部得以密封。切口的前面装有刀盘，刀盘后面到隔板之间的空隙被称为舱的上部设置有泡沫材料等添加剂的注入口，密封舱内设置有搅拌装置置有排土口。段又称为支撑环，也是盾构机的主体部分，在该部位设置有环状梁和支机的全部荷载。在其内部装有刀盘及驱动装置、液压装置、排渣装置支撑机构等设备。段又称为盾尾，也是盾构机的后配套部分，在该部位的空间内装有管片并设有防止周围砂土和地下水进入该部位的盾尾密封装置，如图 2.3
【参考文献】：
期刊论文
[1]盾构机密封舱压力控制模型及其优化算法研究进展[J]. 韩永政,李守巨. 黑龙江科学. 2019(02)
[2]基于启发式动态规划的盾构土压平衡优化控制[J]. 刘宣宇,许胜,张凯举,曹雨濛. 大连理工大学学报. 2018(05)
[3]基于PSO-BP预测模型的盾构机密封舱土压平衡控制[J]. 李强,李景轩. 信息技术与网络安全. 2018(04)
[4]基于实测渣土输出流量反馈的双闭环盾构土压平衡控制探索[J]. 邵成猛. 城市轨道交通研究. 2017(01)
[5]一种改进型Smith预估补偿控制算法及其应用[J]. 张毅超,白建云. 自动化技术与应用. 2016(10)
[6]盾构施工法在软土地层穿越既有铁路施工中的应用[J]. 张宁. 上海铁道科技. 2016(02)
[7]Pressure Regulation for Earth Pressure Balance Control on Shield Tunneling Machine by Using Adaptive Robust Control[J]. XIE Haibo,LIU Zhibin,YANG Huayong. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(03)
[8]IMNMSSPC算法在盾构机土压平衡控制中的应用[J]. 宋英莉,刘宣宇,张凯举,施惠元,王倩. 计算机工程与应用. 2017(04)
[9]地铁施工中盾构法应用技术探析[J]. 吴江. 科技创新与应用. 2015(04)
[10]我国隧道掘进机产业现状与发展展望[J]. 俞琚. 建设机械技术与管理. 2015(01)
博士论文
[1]土压平衡盾构机密封舱压力控制机理模型及其实验研究[D]. 上官子昌.大连理工大学 2011
[2]土压平衡盾构机关键参数与力学行为的计算模型研究[D]. 管会生.西南交通大学 2008
硕士论文
[1]微型土压平衡盾构螺旋输送机数值分析及优化研究[D]. 张文.沈阳工业大学 2014
[2]基于神经网络的盾构多点土压平衡控制策略[D]. 李丹.大连理工大学 2011
[3]基于预测函数控制的主动队列管理策略研究[D]. 刘超.燕山大学 2011
本文编号：3094435
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