盾构机密封舱土压预测及智能优化控制策略

《盾构机密封舱土压预测及智能优化控制策略》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、犬嫂－大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士孝位文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ盾构机密封船土压预测及智能优化控制策略彳１／控制理论与控制工程＾科去——作者姓名Ｓ指导教师—ＪＬ述—楚ｉ—答辩２０１５年６月日ｍ硕士学位论文盾构机密封船土压预测及智能优化控制策略ＥａｒｔｈＰｒｅｓｓｕｒｅＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｎｄＩｎｔｅｌｌｉｅｎｔＯｔｉｍａｌＣｏｎｔｒｏｌｇｐＳｔｒａｔｅｇｙｆｏｒＳｈｉｅｌｄＣｈａ

2、ｍｂｅｒ作者姓名：曹曦学科、专业：控制理论与控制工程学号：２１２０９１１３指导教师：邵诚教授２５日完成日期：２０１５年４月大理工大營ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究

3、所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。作者签名：ｔ我曰期：年／：月，：大连理工大学硬士学位论文摘要世界经济的快速发展促进了城市化建设的大规模进行，然而随着建筑的日益密集以及地面空间的愈加有限，人们不得不将目光转向地下空间，因此，如今对地下空间的开发进入了一个前所未有的阶段一。土压平衡式盾构机是种挖掘地下險道的专用大型施工设备，现己广泛应用于城市地铁隧道、资源开发、市政建设、海底隧道等地下工程建设，它以安全可靠、掘进速度快、劳动强

4、度低以及对地层影响小等显著优点，逐渐成为大型地下工程施工的重要手段。盾构施工时开挖面不稳定易引起地表塌陷或隆起的灾难性事故。由于密封船土压的变化情况与开挖面压力密切相关，因此精确预测及控制密封舱土压是有效预防幵挖面压一一力失衡的关键技术之。由于盾构施工是个极其复杂的过程，工况突变和地质状况异常时有发生，而各掘进参数之间存在着强稱合性，难以建立精确的数学模型，目前的盾构掘进施工主要依靠人工经验操作完成土压控制精度难以保证，灾难性事故很难从根，。本上避免所以采用智能建模方法建立土压预测控制模型，对于实现

5、掘进过程的智能控制，保证掘进施工安全，有着重要的理论和现实意义。为了建立土压预测模型，首先从机理上对土压与掘进参数的关系，特别是刀盘扭矩与土压的关系，做了详细分析，以此为基础确定了密封舱土压模型新的输入输出参数。然后，以密封船承压隔板上有四个土压传感器的典型土压平衡盾构机为例，提出了基于最小二乘径向基核函数支持向量机的密封舱土压预测模型的智能建模方法，并釆用粒子群优化算法对最小二乘径向基核函数支持向量机的两个参数寻优。最后，利用所提出的预测模型，以密封舷内土压预测值与设定值总体绝对偏差最小为优化指标

6、，釆用粒子群算法对影响密封脸土压变化的两个控制参数一一螺旋输送机转速和推进速度进行在线优化，实现密封舱土压平衡的最优控制。结合现场施工数据对所提出的建模和优化控制方法进行了仿真对比分析，验证了模型的有效性和准确性，为实现密封舱土压的准确预测和自动控制，保证掘进施工过程安全提供了技术支持。－关键词：盾构ＳＳＶＭＰＳＯ；土压平衡；Ｌ预测；；小盾构机密封舱土压预测及智能优化控制策略ＥａｒｔｈＰｒｅｓｓｕｒｅＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｎｄＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＯｐｔｉｍａｌＣｏｎｔｒｏｌＳ

7、ｔｒａｔｅｇｙｆｏｒＳｈｉｅｌｄＣｈａｍｂｅｒＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｗｏｒｌｄｅｃｏｎｏｍｙｐｒｏｍｏｔｅｓｔｈｅｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎｏｎａｌａｒｇｅｓｃａｌｅ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｓｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｎｔｅｎｓｉｖｅａｎｄｍｏｒｅｇｒｏｕｎｄｓｐａｃｅｉｓｌｉｍｉｔｅｄ，ｐｅｏｐｌｅｈａｖｅｔｏｔｕｒｎｔｏｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｓｐａｃｅ，ｓｏ

8、ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｓｐａｃｅｈａｓｅｎｔｅｒｅｄａｎｕｎｐｒｅｃｅｄｅｎｔｅｄｓｔａｅｎｏｗａｄａｙｓ．Ｅａｒｔｈｒｅｓｓｕｒｅｂａｌａｎｃｅｓｈｉｅｌｄｍａｃｈｉｎｅｉｓａｔｙｐｅｇｐｏｆｓｅ