李守巨,霍军周,曹丽娟

(1．大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连 116023;2．大连理工大学机械工程学院,辽宁大连 116023;3．大连海洋大学机械与动力工程学院,辽宁大连 116023)

盾构机土压平衡系统的ARMA模型及其参数估计

李守巨1,霍军周2,曹丽娟3

(1．大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连 116023;2．大连理工大学机械工程学院,辽宁大连 116023;3．大连海洋大学机械与动力工程学院,辽宁大连 116023)

为了表征盾构机土仓压力平衡系统的时滞特性和提高模型的预测精度,建立了该系统的自回归滑动平均(ARMA)模型,并提出了基于优化算法的ARMA模型参数估计方法。实验结果表明,与经典的线性机理模型相对比,新模型显著提高了土仓压力的拟合和预测精度。ARMA模型预测土仓压力的最大相对误差从机理模型的41%降低到9%。结合实验数据,分析了该系统动态响应的时滞特性,分析表明,螺旋输送机转速对下一时刻土仓压力影响的时滞特性更加明显。

自回归滑动平均模型;参数估计;土压平衡系统;盾构机;时滞特性

土压平衡盾构机是地铁隧道掘进过程中经常使用的机器类型之一,其土仓压力的大小直接影响到掘进工作面的土压力,决定了地表变形特征。因此,对盾构机土仓压力平衡动态系统模型的研究引起了国内外的普遍关注。刘宣宇等提出了一种基于土仓压力场梯度的土压平衡盾构开挖面稳定性的判定方法,利用非均匀B样条最小二乘……