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一种土压动态特性建模方法、盾构机控制系统及盾构机
本发明提供了一种土压动态特性建模方法,包括采集控制系统的历史输入输出数据作为辨识数据;确定土压平衡盾构机土舱土压动态特性ARX模型结构;构建土压ARX模型参数的优化模型。本发明还提供了一种盾构机控制系统,包括数据采集模块、控制器、模型训练模块和预测控制模块。本发明还提供了一种盾构机,包括盾构机本体、推进机构和螺旋机。本发明基于ARX模型,对土仓压力与盾构机运行参数进行分析建模,在模型参数优化过程中考虑了土压系统动态模式约束,建立起土压平衡盾构机土舱土压的多步向前预测模型,以提高模型对土压系统动态行为的描述能力。本发明所建立的模型可用于土压控制器设计,为有效控制掘进过程中盾构机的密封舱压力提供了技术支持。
基于碴片形貌的盾构滚刀磨耗监测装置及方法
本发明提供了一种基于碴片形貌的盾构滚刀磨耗监测装置及方法,包括:步骤1,获取电脑中已知的盾构工程案例并构建数据库;步骤2,采用GRNN神经网络分析数据库中的滚刀结构参数、工程地质参数、盾构掘进参数、碴片形貌参数和温度参数与滚刀磨损量的映射关系,得到映射关系分析结果;步骤3,基于数据库、GRNN神经网络和映射关系分析结果构建滚刀磨耗预测系统并设定滚刀磨损量报警阈值。本发明通过实际的工程地质参数和滚刀结构参数和实时的掘进参数和碴片参数,能够实时预测滚刀的磨损状态,在预测的滚刀的磨损状态达到设定阈值时提供报警功能,并可以根据不同的工程通过闭环反馈自适应调节提高滚刀磨耗的精确预测。
一种复杂地层护盾式掘进机姿态实时控制方法
一种复杂地层护盾式掘进机姿态实时控制方法,属于隧道护盾式掘进机施工技术领域,具体方案包括以下步骤:步骤一、测量护盾式掘进机姿态与位置,判断护盾式掘进机轴线偏移量s是否达到允许偏移量[s],即判断是否需要进行姿态纠偏;步骤二、当需要进行纠偏时,根据当前位置护盾式掘进机轴线偏移量s和姿态进行纠偏路径规划,确定单环纠偏量及单环纠偏角度,计算所需的纠偏力矩;步骤三、液压推进系统做出相应调整,进行护盾式掘进机纠偏工作。本发明采用具有理论基础的护盾式掘进机姿态实时控制方法对护盾式掘进机进行纠偏,能定量确定纠偏路径及纠偏力矩,有效避免欠纠、过纠问题,从而减少管片损伤、路线偏移以及潜在运营问题。

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