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原文传递盾构掘进的自动控制系统的研究

论文题名：	盾构掘进的自动控制系统的研究
关键词：	隧道工程;盾构法;施工掘进;自动控制系统
摘要：	盾构的掘进是一个受多种因素影响的极其复杂的过程,盾构掘进方向的控制技术是盾构推进过程中的关键技术。本文在分析盾构掘进的过程中,其受力状态以及掘进姿态发生偏差的基础上,探讨了盾构掘进过程的自动化控制技术。通过对盾构掘进过程的分析以及历史施工数据的整理,设计了一个基于模糊控制的盾构掘进控制系统,最终给盾构施工提供了一个可供参考的施工参数。文中根据盾构实际运行的过程,以及姿态纠偏的一般方法,设计了一个综合的盾构掘进过程的控制系统。 1.分析了盾构掘进过程的一般状态,总结了盾构姿态控制的一般方法,概况介绍了盾构掘进方向自动控制系统的组成； 2.针对盾构建模的复杂性,分析了盾构掘进方向控制的各种参数,引入了神经网络建模的方法。结合神经网络建模的一般知识,在分析盾构模型的基础上,设计了一个神经网络的盾构前向预测模型；然后对盾构施工的历史数据进行了分析整理,利用该数据对神经网络模型进行了训练,并检验了该模型的可靠性； 3.分析了盾构存在偏差时的姿态控制方法,并引入了模糊控制的知识,设计了一个基于偏差和偏角的模糊控制器；同时结合盾构前向地质情况的探测,分析了盾构推进过程的土体的作用力,由此给出了盾构前向土层的预估推力的计算方法；由此设计了一个基于盾构偏差和前向地质情况的综合控制方案； 4.利用MATLAB的Simulink建模知识,分别构建了盾构的神经网络模块、盾构前向土层探测结果的千斤顶推力模块及盾构偏差的模糊控制模块,并把这些模块搭建了一个盾构控制系统的Simulink仿真模型。利用该模型,对盾构的掘进控制进行了仿真。
作者：	陈俊儒
专业：	机械电子工程
导师：	周奇才
授予学位：	硕士
授予学位单位：	同济大学机械工程学院
学位年度：	2008
正文语种：	中文