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基于神经网络的盾构土压平衡控制模型的研究
| 论文题名： | 基于神经网络的盾构土压平衡控制模型的研究 |
| 关键词： | 隧道工程;盾构施工;土压平衡;排土控制;BP神经网络 |
| 摘要： | 在盾构施工中，地面沉降控制一直以来都是盾构技术研究的重点，因为其决定了是否发生地表塌陷等灾难性事故，也是盾构技术应用的一个重大难题。而导致地表沉降的的直接因素是密封舱内的土压失衡。故在盾构掘进过程中必须维持密封舱内土压和开挖面土压的平衡。由于盾构法施工过程的复杂性、地质条件和工况等的不确定性，以及掘进系统各子系统之间存在着关联耦合性，很难建立掘进过程密封舱压力控制的精确的数学模型，施工中其沉降控制效果很大程度上取决于施工人员的经验，因此施工的质量和精度难以保证。为了实现盾构土压平衡的自动控制，建立盾构掘进系统的土压控制模型是非常必要的。 本文设计了土压平衡盾构的控制系统，对系统的工作原理及设计思路作-基本分析，尤其对掘进系统的刀盘、推进和排渣子系统的协调控制问题进行了讨论。通过机理分析，确定影响土压的主要参数是刀盘转速、推进速度、推力和螺旋输送机转速，并分别给出了土压和这些参数的关系表达式，为密封舱内的土压平衡控制提供了依据。在此基础上，利用BP神经网络建立了以刀盘转速、推进速度、推力和螺旋输送机转速为输入，密封舱土压为输出的盾构土压平衡控制模型，并利用该模型求解得到螺旋输送机转速使得密封舱跟踪期望的土压。对提出的控制模型进行仿真试验，结果表明：该土压平衡控制模型能够满足土压平衡控制的要求，比人工控制更为精确，对盾构土压平衡自动控制的研究具有一定的指导意义。 |
| 作者： | 张晓峰 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 邵诚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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