基于目标总推力矢量的盾构推进油缸压力闭环控制技术

简介

以盾构矢量推进为目的,解决因顶力缺失造成盾构失稳、姿态偏离的问题,提出一种以推进系统全油缸全控为前提、以目标总推力矢量为基础的推进油缸压力闭环控制技术,分别给出了一种全油缸自由分区推进和缺失顶力自补偿推进的推力矢量控制计算方法,并通过构建大型模型试验平台对该技术可行性进行验证。试验结果表明两种推进试验过程中,推进油缸目标压力变更的瞬间实际压力受比例减压阀性能影响存在响应延迟的现象,但整体上实测压力控制在目标值±4%范围,推进系统总推力矢量整体维持稳定;全油缸自由分区推进过程中盾构推进速度和盾构姿态控制效果较佳,部分油缸缩回后出现因推进泵流量输出固定导致的盾构机加速现象,且由于油缸压力响应延迟以及流量供给不均匀造成盾构姿态突变的情况,恢复到全油缸推进状态后盾构推进速度和姿态偏差均恢复到初始值状态;缺失顶力自补偿试验全过程中,试验机推进速度控制在初值的±3 mm/min范围,盾构姿态偏差整体控制在初值的-6~+4 mm范围。