首页 期刊 计算机工程与应用 IMNMSSPC算法在盾构机土压平衡控制中的应用 【正文】

IMNMSSPC算法在盾构机土压平衡控制中的应用

作者:宋英莉; 刘宣宇; 张凯举; 施惠元; 王倩 辽宁石油化工大学信息与控制工程学院; 辽宁抚顺113001
密封舱   土压平衡   多变量系统   状态空间   模型预测控制  

摘要:针对盾构掘进过程中密封舱内土压平衡控制的精确度低、效果差的问题,提出了一种改进的多变量非最小相位状态空间模型预测控制(IMNMSSPC)应用于密封舱多点土压平衡控制。该方法利用阶跃响应数据建立传递函数模型,将模型转换成状态空间的形式,在目标函数中引入了可调因子,反馈校正中对预测误差补偿进行校正,有效减小了模型失配时产生的误差;建立了以密封舱多监测点土压力为输出,以盾构机推进速度、螺旋输送机转速为输入的盾构土压平衡过程模型,通过多步预测直接递推出过程预测输出,并对控制量进行优化求解,从而实现土压平衡的自动控制。应用结果表明该算法具有较高的控制精度、良好的跟踪性能和强鲁棒性。

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