基于施工数据的TBM支撑推进协调控制系统

摘要：

针对全断面硬岩隧道掘进机（TBM）在较强推进负载冲击下撑靴打滑、偏软岩层段靴体压溃侧壁围岩等问题，提出基于推进力限定和支撑力恒定的支撑推进控制系统（TFRSFCGT），以及基于掘进方向推进分力恒定和支撑力恒定的支撑推进控制系统（TFCSFCGT）. 建立TBM支撑推进机构力学模型，推导支撑油缸输出力、推进油缸输出力和支撑处围岩类别的耦合关系，设计2种基于新型控制策略的电液控制系统，利用AMESim软件和Matlab软件分别搭建液压系统模型和控制系统模型，最后搭建电液联合仿真模型. 仿真结果表明：TFRSFCGT系统和TFCSFCGT系统在提供系统所需推进力的前提下，能保持围岩实际所受支撑力恒定，最大超调量别为0.928%、0.378%；在相同负载特性下，TFCSFCGT系统掘进速度更快，而TFRSFCGT系统对负载冲击顺应性更强.

关键词：隧道掘进机(TBM)、支撑推进系统、推进力限定、推进力恒定、支撑力恒定、联合仿真

所属期刊栏目：53

分类号：U 455

资助基金：国家“973”重点基础研究发展计划资助项目2015CB058103；国家重点研发计划资助项目2017YFB1302602，2017YFB1302604

在线出版日期：2019-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：250-257