基于多系统协调的密封舱压力智能化控制

掘进面地层水土压力和密封舱压力相平衡是盾构机安全掘进的关键，密封舱压力控制是当前盾构研究的热点。研究根据场切深指数(Field penetration index, FPI)及扭矩切深指数(Torque penetration index, TPI)指标判断土体参数，实现地质的在线识别，为盾构机推力、扭矩和推进速度的设定提供依据。根据质量守恒定律并考虑盾构密封舱渣土的可松性，建立土压平衡盾构密封舱压力控制机理模型，并通过模型预测控制器进行多系统协调控制。对比常规比例-积分-微分(Proportion-integration-differentiation, PID)控制器，多系统协调控制具有更优的控制性能，使盾构机处于工况稳定，掘进快速，节能高效的理想状态。