基于預測函數控制的盾構密封艙土壓平衡控制研究
發(fā)布時間：2021-03-22 20:37
近年來,城市的快速發(fā)展使得地面可用空間逐漸變得越來越少,所以地下空間的開發(fā)和建設成為了城市未來發(fā)展的主要趨勢。盾構施工法成為了目前地下、海底以及山體隧道建設的主要施工方法,其施工的主要設備為盾構機,其中土壓平衡盾構機的應用范圍最廣。土壓平衡盾構機,顧名思義,在盾構施工過程中是靠其密封艙內土壓與工作面壓力保持平衡來進行掘進施工的,若密封艙土壓不能保持穩(wěn)定狀態(tài)將會導致地面的沉陷和凸起等災難性事故發(fā)生。因此,為了避免事故發(fā)生,采用合理有效的方法來控制密封艙土壓保持穩(wěn)定具有實際意義。針對目前許多研究成果都是以單變量來控制密封艙土壓平衡,而且大多是通過控制螺旋輸送機轉速來控制排土量,并且沒有考慮時滯對密封艙土壓的影響,為此,本文采用預測函數控制（PFC）算法理論對密封艙土壓平衡控制進行研究。本文在對密封艙土壓平衡控制進行機理分析以及密封艙土壓與各參數之間關系的理論研究基礎之上,提出了基于預測函數控制的盾構密封艙土壓平衡控制方法。通過預測函數控制算法與盾構機土壓平衡控制原理相結合,把推進速度和螺旋輸送機轉速作為輸入量,密封艙土壓作為輸出量,即看作是雙輸入單輸出系統(tǒng),并在機理模型的基礎上將時域函數轉...
【文章來源】：遼寧石油化工大學遼寧省
【文章頁數】：73 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
土壓平衡盾構機主要系統(tǒng)結構圖
并且用環(huán)形梁加固支撐。盾構機的外殼可以按照從前到后的順序分為三部分：前端、中端和后端。如圖2.2 所示盾構機外殼構成圖。圖 2.2 盾構機外殼構成圖Fig.2.2 Structure diagram of shield tunneling machine shell前段又稱為切口環(huán)，在前段與中段之間設置一個隔板，使前段與中段完全隔開，
遼寧石油化工大學碩士學位論文部得以密封。切口的前面裝有刀盤，刀盤后面到隔板之間的空隙被稱為艙的上部設置有泡沫材料等添加劑的注入口，密封艙內設置有攪拌裝置置有排土口。段又稱為支撐環(huán)，也是盾構機的主體部分，在該部位設置有環(huán)狀梁和支機的全部荷載。在其內部裝有刀盤及驅動裝置、液壓裝置、排渣裝置支撐機構等設備。段又稱為盾尾，也是盾構機的后配套部分，在該部位的空間內裝有管片并設有防止周圍砂土和地下水進入該部位的盾尾密封裝置，如圖 2.3
【參考文獻】：
期刊論文
[1]盾構機密封艙壓力控制模型及其優(yōu)化算法研究進展[J]. 韓永政,李守巨. 黑龍江科學. 2019(02)
[2]基于啟發(fā)式動態(tài)規(guī)劃的盾構土壓平衡優(yōu)化控制[J]. 劉宣宇,許勝,張凱舉,曹雨濛. 大連理工大學學報. 2018(05)
[3]基于PSO-BP預測模型的盾構機密封艙土壓平衡控制[J]. 李強,李景軒. 信息技術與網絡安全. 2018(04)
[4]基于實測渣土輸出流量反饋的雙閉環(huán)盾構土壓平衡控制探索[J]. 邵成猛. 城市軌道交通研究. 2017(01)
[5]一種改進型Smith預估補償控制算法及其應用[J]. 張毅超,白建云. 自動化技術與應用. 2016(10)
[6]盾構施工法在軟土地層穿越既有鐵路施工中的應用[J]. 張寧. 上海鐵道科技. 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算法在盾構機土壓平衡控制中的應用[J]. 宋英莉,劉宣宇,張凱舉,施惠元,王倩. 計算機工程與應用. 2017(04)
[9]地鐵施工中盾構法應用技術探析[J]. 吳江. 科技創(chuàng)新與應用. 2015(04)
[10]我國隧道掘進機產業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展展望[J]. 俞琚. 建設機械技術與管理. 2015(01)
博士論文
[1]土壓平衡盾構機密封艙壓力控制機理模型及其實驗研究[D]. 上官子昌.大連理工大學 2011
[2]土壓平衡盾構機關鍵參數與力學行為的計算模型研究[D]. 管會生.西南交通大學 2008
碩士論文
[1]微型土壓平衡盾構螺旋輸送機數值分析及優(yōu)化研究[D]. 張文.沈陽工業(yè)大學 2014
[2]基于神經網絡的盾構多點土壓平衡控制策略[D]. 李丹.大連理工大學 2011
[3]基于預測函數控制的主動隊列管理策略研究[D]. 劉超.燕山大學 2011
本文編號：3094435
【文章來源】：遼寧石油化工大學遼寧省
【文章頁數】：73 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
土壓平衡盾構機主要系統(tǒng)結構圖
并且用環(huán)形梁加固支撐。盾構機的外殼可以按照從前到后的順序分為三部分：前端、中端和后端。如圖2.2 所示盾構機外殼構成圖。圖 2.2 盾構機外殼構成圖Fig.2.2 Structure diagram of shield tunneling machine shell前段又稱為切口環(huán)，在前段與中段之間設置一個隔板，使前段與中段完全隔開，
遼寧石油化工大學碩士學位論文部得以密封。切口的前面裝有刀盤，刀盤后面到隔板之間的空隙被稱為艙的上部設置有泡沫材料等添加劑的注入口，密封艙內設置有攪拌裝置置有排土口。段又稱為支撐環(huán)，也是盾構機的主體部分，在該部位設置有環(huán)狀梁和支機的全部荷載。在其內部裝有刀盤及驅動裝置、液壓裝置、排渣裝置支撐機構等設備。段又稱為盾尾，也是盾構機的后配套部分，在該部位的空間內裝有管片并設有防止周圍砂土和地下水進入該部位的盾尾密封裝置，如圖 2.3
【參考文獻】：
期刊論文
[1]盾構機密封艙壓力控制模型及其優(yōu)化算法研究進展[J]. 韓永政,李守巨. 黑龍江科學. 2019(02)
[2]基于啟發(fā)式動態(tài)規(guī)劃的盾構土壓平衡優(yōu)化控制[J]. 劉宣宇,許勝,張凱舉,曹雨濛. 大連理工大學學報. 2018(05)
[3]基于PSO-BP預測模型的盾構機密封艙土壓平衡控制[J]. 李強,李景軒. 信息技術與網絡安全. 2018(04)
[4]基于實測渣土輸出流量反饋的雙閉環(huán)盾構土壓平衡控制探索[J]. 邵成猛. 城市軌道交通研究. 2017(01)
[5]一種改進型Smith預估補償控制算法及其應用[J]. 張毅超,白建云. 自動化技術與應用. 2016(10)
[6]盾構施工法在軟土地層穿越既有鐵路施工中的應用[J]. 張寧. 上海鐵道科技. 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算法在盾構機土壓平衡控制中的應用[J]. 宋英莉,劉宣宇,張凱舉,施惠元,王倩. 計算機工程與應用. 2017(04)
[9]地鐵施工中盾構法應用技術探析[J]. 吳江. 科技創(chuàng)新與應用. 2015(04)
[10]我國隧道掘進機產業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展展望[J]. 俞琚. 建設機械技術與管理. 2015(01)
博士論文
[1]土壓平衡盾構機密封艙壓力控制機理模型及其實驗研究[D]. 上官子昌.大連理工大學 2011
[2]土壓平衡盾構機關鍵參數與力學行為的計算模型研究[D]. 管會生.西南交通大學 2008
碩士論文
[1]微型土壓平衡盾構螺旋輸送機數值分析及優(yōu)化研究[D]. 張文.沈陽工業(yè)大學 2014
[2]基于神經網絡的盾構多點土壓平衡控制策略[D]. 李丹.大連理工大學 2011
[3]基于預測函數控制的主動隊列管理策略研究[D]. 劉超.燕山大學 2011
本文編號：3094435
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