基于前馈-反馈复合控制的盾构土压平衡控制

• 作者: 侯典清 杨华勇 王林涛 龚国芳
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 盾构掘进机 土压平衡控制 螺旋输送机 密封舱压力 推进速度 前馈-反馈控制
• 年，卷（期）: 2013,（7）
• 所属期刊栏目: 机械工程·控制科学与工程
• 页码范围: 2726-2735
• 页数: 10页
• 分类号: TU94+1
• 字数: 6499字
• 语种: 中文

摘要

为使盾构土压平衡控制系统既有较高的土压力控制精度又能及时消除推进速度波动对土压力产生的干扰,在现有土压平衡控制系统基础上,提出基于推进速度前馈-密封舱压力反馈的土压平衡控制系统.建立密封舱土压力数学模型,根据模型描述的推进速度、螺旋输送机转速和密封舱土压力之间的关系,通过推进速度前馈环节得到螺旋输送机转速相应的改变量,在推进速度波动对密封舱压力造成干扰之前进行补偿.同时,系统中的土压力反馈环节可以进一步消除其他干扰因素造成的土压力控制误差,提高系统稳态精度.利用在盾构实验台上采集的实验数据进行对比分析计算,验证土压力产生机理模型的有效性.结果表明,在前馈-反馈土压平衡控制系统中推进速度改变后螺旋输送机马达转速的响应时间约为0.5 s,而在反馈系统中约为2.5 s,前馈-反馈系统土压力控制最大相对误差为1.54％,而反馈系统为6.52％,因此证明当推进速度波动时,采用前馈-反馈控制的土压平衡控制系统具有更好的性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨华勇	浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室	350	6927	43.0	64.0
2	龚国芳	浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室	136	2208	21.0	42.0
3	王林涛	浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室	13	53	4.0	7.0
4	侯典清	浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室	6	32	3.0	5.0