IMNMSSPC算法在盾構(gòu)機土壓平衡控制中的應用
本文選題:密封艙 + 土壓平衡。 參考:《計算機工程與應用》2017年04期
【摘要】:針對盾構(gòu)掘進過程中密封艙內(nèi)土壓平衡控制的精確度低、效果差的問題,提出了一種改進的多變量非最小相位狀態(tài)空間模型預測控制(IMNMSSPC)應用于密封艙多點土壓平衡控制。該方法利用階躍響應數(shù)據(jù)建立傳遞函數(shù)模型,將模型轉(zhuǎn)換成狀態(tài)空間的形式,在目標函數(shù)中引入了可調(diào)因子,反饋校正中對預測誤差補償進行校正,有效減小了模型失配時產(chǎn)生的誤差;建立了以密封艙多監(jiān)測點土壓力為輸出,以盾構(gòu)機推進速度、螺旋輸送機轉(zhuǎn)速為輸入的盾構(gòu)土壓平衡過程模型,通過多步預測直接遞推出過程預測輸出,并對控制量進行優(yōu)化求解,從而實現(xiàn)土壓平衡的自動控制。應用結(jié)果表明該算法具有較高的控制精度、良好的跟蹤性能和強魯棒性。
[Abstract]:Aiming at the problems of low precision and poor effect of earth pressure balance control in sealed cabin during shield tunneling, an improved multivariable non-minimum phase state space model predictive control (IMNMSSPC) is proposed for multi-point earth pressure balance control in sealed cabin. In this method, the transfer function model is established by using step response data, the model is transformed into the form of state space, the adjustable factor is introduced into the objective function, and the prediction error compensation is corrected in the feedback correction. The error caused by model mismatch is reduced effectively, the earth pressure balance process model of shield machine is established, which takes the earth pressure of multiple monitoring points of sealed cabin as output, the speed of shield machine propulsion and the rotational speed of spiral conveyor as input. Through the multi-step prediction, the prediction output of the process is directly and recursively, and the control quantity is solved optimally to realize the automatic control of the soil pressure balance. The application results show that the algorithm has high control accuracy, good tracking performance and strong robustness.
【作者單位】: 遼寧石油化工大學信息與控制工程學院;
【基金】:遼寧省教育廳科學研究一般項目(No.L2014150)
【分類號】:U455.39
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,本文編號:1860049
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