超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制方法及系统技术方案

本申请属于泥水平衡盾构机控制技术领域，具体涉及一种超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制方法及系统，涉及刀盘支护压力检测、岩土稳定保持、姿态精确控制三部分。通过设计刀盘岩土界面压力检测装置，并采用分布式布置与虚拟测点表征，实时感知刀盘对前方岩土支护应力。通过设计线性调整推进液压系统与低扰动高精度控制方法，在保证隧道岩土稳定约束的前提下实现超大直径泥水平衡盾构机位姿精确控制。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于泥水平衡盾构机控制，具体涉及一种超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制方法及系统。

技术介绍

1、超大直径泥水平衡盾构机通过多自由度推进系统完成自身位姿调整，其位姿调控精度直接决定了隧道的施工精度。然而由于盾体尺寸大、质量重、载荷复杂，其位姿调控精度受限，且位姿调控过程中极易引发前方岩土失稳。

技术实现思路

1、本申请提出一种超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制系统及方法，其技术方案为：

2、一种超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制方法，在刀盘上等角度间距设有多个压力检测探头以及四个虚拟测点，四个虚拟测点分别在刀盘前面板上、左、下、右四个位置；包括以下步骤：

3、s1.获取压力检测探头的检测压力值；

4、s2.计算各虚拟测点的压力值、、、，输入给推进液压缸压力分布控制器，同时输入给水平方向轨迹纠偏控制器和垂直方向轨迹纠偏控制器；

5、s3.测量盾构机水平方向轨迹偏移和垂直方向轨迹偏移、，输入给水平方向轨迹纠偏控制器和垂直方向轨迹纠偏控制器；

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【技术保护点】

1.一种超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制方法，在刀盘上等角度间距设有多个压力检测探头以及四个虚拟测点，四个虚拟测点分别在刀盘前面板上、左、下、右四个位置；其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制方法，其特征在于，压力检测探头的压力测量结果为：

3.根据权利要求1所述的超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制方法，其特征在于，设第一虚拟测点U所在的弧度位置为0，各压力检测探头与第一虚拟测点的弧度距离表示为:

4.根据权利要求1所述的超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制方法，其特征在于，设第二虚拟测点L所在的...

【技术特征摘要】

1.一种超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制方法，在刀盘上等角度间距设有多个压力检测探头以及四个虚拟测点，四个虚拟测点分别在刀盘前面板上、左、下、右四个位置；其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制方法，其特征在于，压力检测探头的压力测量结果为：

3.根据权利要求1所述的超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制方法，其特征在于，设第一虚拟测点u所在的弧度位置为0，各压力检测探头与第一虚拟测点的弧度距离表示为:

4.根据权利要求1所述的超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制方法，其特征在于，设第二虚拟测点l所在的弧度位置为，各压力检测探头与第二虚拟测点的弧度距离可表示为:

5.根据权利要求1所述的超大直径泥水平衡盾构机位姿低扰动控制方法，其特征在于，设第三虚拟测点r所在的弧度位置为 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭，傅道成，周小磊，韩伟锋，张亚坤，孙洋，张震，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：