文档介绍：第卷第期同济大学学报自然科学版..
年月.
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泥水平衡盾构开挖面平衡控制系统仿真设计
宋蕴璞,奚鹰,李万莉
同济大学机械工程学院,上海
摘要:在分析工作原理的基础上,建立了泥水平衡盾构开挖引进了大量泥水平衡盾构并进行了许多高难度的施
面平衡控制系统的数学模型,,国内
节回路和泥水液位调节回路设计了不同的控制器,分别在气仅有少量学者提出了采用自动调节微型泥水平衡盾
泡舱气压力单回路调节模式和气、液双回路调节模式下就所
构进、排泥流量控制泥水舱内压力的方法,并对该控
设计的不同控制器的控制效果进行了仿真对比,得出了不同
制系统进行了建模仿真,但是由于其建模的对象
干扰对系统的影响情况,针对影响较大的干扰,提出了相应
的控制对策,给出了根据不同的实际应用要求和场合所应选是微型泥水平衡盾构,与实际施工中通常所采用的
择的最佳控制方式和自动切换方法,由此设计出该系统的数中大型和超大型泥水平衡盾构的控制方式存在很大
字化统一控制模型. 的不同;而这部分内容国外资料则几乎未涉及任何
核心问题,仅仅给出了几种粗略的平衡方式简图以
关键词:泥水平衡盾构;开挖面平衡控制;数学模型;模糊
及不同平衡方式控制效果的简单比较』.
;前馈;干扰抑制
中图分类号: 文献标识码: 从衡系统中的气
压控制和液位控制均采用模拟控制器进行控制调
节,其气压控制系统和进排泥泵的控制器及操作系
统各自独立、分散设置,不但在操作时很不方便,并
且由于未考虑各分系统间的有机关联和相互耦合的
,,
影响,不能做到自动配合、联合控制,常常只能依赖
, ,
操作人员的判断分别进行手动调节,使得操作人员
,
工作强度非常大,稍有不慎就容易造成操作失误.
:, 因此,有必要对此类盾构的泥水平衡控制系统

进行深入系统的研究,建立其数字化统一控制模型
.
及具体实施的方法.

.
. 泥水平衡盾构开挖面平衡系统简析

. 由于泥水平衡盾构开挖室内的沉浸墙将泥水室
分割为泥水舱和气泡舱部分,气泡舱内压缩空气
,
的压力直接作用在舱内泥水液面上,因此当气泡舱
.
内的泥水液面发生上下波动而引起开挖面支护压力
:;;
变化时,可以通过打开进/排气阀改变气泡舱内压缩
; ; —;
,还
可以根据气泡舱内泥水液位偏离规定值的情况来控
制进/排泥泵的转速,使气泡舱内的泥水液位快速恢
自世纪年代以来,我国从德国、日本等国复到要求位置.
收稿日期:——
作者简介:宋蕴璞一,女,讲师,工学博士,主要研究方向为自动控制、机电一体化技术.:.
第期宋蕴璞,等:泥水平衡盾构开挖面平衡控制系统仿真设计
具有沉浸墙的泥水平衡盾构开挖面平衡系统如
一
—:
图所示,图中为泥水液位高度,取泥水舱舱底亦,
即盾构底径边缘为坐标原点;。为气泡舱的气压力△
值;表示压力传感器;
力的传递与