基于模糊PID方法的盾构掘进姿态控制研究

摘要：

针对盾构掘进过程中姿态主要依赖操作人员施工经验手工调整、掘进轨迹精度主要依赖人员熟练性的情况，提出基于双闭环反馈自动控制盾构掘进轨迹的方法，通过主反馈实现掘进斜度的实时更新，局部反馈实现液压缸的速度控制。分析表明，局部反馈精度决定了预调偏差大小，在掘进轨迹控制中至为关键，因此以球铰支撑推进系统为例分析单环掘进前后液压缸的几何关系，推导左右推进液压缸速度关于掘进斜度、掘进速度的数学解析式，采用AMESim和MATLAB联合仿真工具搭建了推进速度控制的模糊PID模型，仿真分析非均载荷下推进液压缸的速度控制，并以盾构模拟推进试验台为例进行推进速度控制试验。结果表明：基于模糊PID控制策略的推进液压缸速度控制可实现较准确的盾构掘进轨迹，为盾构失准问题的进一步解决提供了理论基础和现实依据。

关键词：盾构、掘进姿态控制、模糊PID、推进液压系统

分类号：U45(隧道工程)

资助基金：国家863计划项目2012AA041803；国家973计划项目2013CB035400

在线出版日期：2014-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：608-613