基于启发式动态规划的盾构土压平衡优化控制
2018-09-22刘宣宇,许胜,张凯举,曹雨濛
大连理工大学学报 2018年5期
刘 宣 宇, 许 胜, 张 凯 举, 曹 雨 濛
(1.辽宁石油化工大学 信息与控制工程学院,辽宁 抚顺 113001;2.吉林大学 数学学院,吉林 长春 130012)
0 引 言
随着城市化进程不断加快,土压平衡盾构已被广泛应用于软土地层的地下工程建设.各地地质条件不同,对盾构施工过程中盾构密封舱土压控制要求也就不同.施工过程中,盾构密封舱土压无法得到有效控制,易导致地表变形和严重的安全事故.因此,实现土压平衡盾构的密封舱土压平衡控制,是避免地表变形和保障施工安全的关键所在.
土压平衡盾构主要通过调整螺旋输送机转速,改变密封舱渣土体积,维持密封舱土压与开挖面压力平衡,有效控制地表变形[1].王林涛等[2]提出基于前馈-密封舱压力反馈的土压控制方法,通过调节推进速度实现土压平衡.张晓峰[3]以螺旋输送机转速为控制量,利用神经网络算法优化控制量,实现土压平衡控制.曹丽娟等[4]提出基于PID神经元的密封舱土压控制方法.Yang等[5]利用传统PID控制器控制密封舱土压,取得了较好控制效果.但以上控制方法均是以单变量优化控制密封舱土压,没有考虑其他控制参数的影响作用,密封舱土压控制精度有待进一步提高.
启发式动态规划 (heuristic dynamic programming,HDP)是自适应动态规划的一种,是解决传统动态规划“维数灾”问题的一种近似最优控制方法[6].其利用函数近似结构逼近代价函数,通过离线迭代或在线更新方式获得系统的最优代价函数及最优控制律,能有效……
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