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| 1 | 盾构机掘进过程中的决策支持系统显示文摘盾构机掘进过程中的多系统协调控制,对于有效地控制盾构机隧道施工引起的地表变形、保证盾构安全施工和降低隧道掘进能源消耗都是极其重要的。提出了基于现场观测数据的盾构机掘进决策支持系统模型。根据盾构机掘进过程中观测的刀盘贯入度、刀盘转速、刀盘扭矩、盾构机推力和推进速度等观测数据,在地层模糊聚类分析的基础上,实现随机分布、复杂性地层特征在线辨识。以盾构机掘进参数现场观测数据为基础,利用神经网络具有的非线性映射能力、自组织和自适应能力,实现土仓压力模型的自适应建模,解决非线性、时变性、随机性和时滞性的土仓压力分布模型建模与预测控制问题。通过实时调节和控制不同位置推进油缸的推力,减少由于复杂地层的不均匀性所带来的盾构机姿态的偏差,提高隧道的成型精度。针对不同的地层,优化确定与其相适应的盾构机掘进参数,降低掘进能耗与刀具磨损,提高盾构机控制系统的顺应性。 | 李守巨 曹丽娟 | 2011 | 信息技术2011，35，10： | 14 |
| 2 | 土压平衡盾构机密封舱压力控制实验研究显示文摘为了解决土压平衡盾构机密封舱压力自动控制问题,建立了密封舱压力控制机理模型和实验台。根据实验台观测数据,采用系统辨识方法识别控制模型中的参数。以优化理论为基础,提出了密封舱压力稳健控制方法。实验研究结果表明,所建立的压力控制机理模型、模型参数辨识方法和优化控制策略是有效的。 | 李守巨 屈福政 曹丽娟 孙伟 刘博 | 2011 | 煤炭学报2011，36，6： | 9 |
| 3 | 基于压力动态平衡的盾构密封舱压力控制方法显示文摘针对盾构密封舱压力系统缺乏机理模型,无法实现快速准确地压力控制问题,在密封舱压力控制机理分析基础上建立了密封舱压力动态平衡的数学模型。采用离散元法对密封舱压力场进行仿真,研究刀盘开口率、埋深等因素对密封舱压力传递关系的影响,分析了密封舱隔板压力与测点压力的映射关系,定义了密封舱压力传递系数,并在此基础上提出了密封舱压力控制的参考压力值设定过程。考虑密封舱压力系统机理模型的非线性与时变特点,提出密封舱压力的双变量最优控制策略。基于土压平衡盾构密封舱压力控制试验台对所提控制方法进行试验验证,研究结果表明:控制精度与速度均能满足适应地质变化的密封舱压力系统控制要求。 | 孙伟 张旭 屈福政 李守巨 张立勇 | 2014 | 机械工程学报2014，50，21： | 6 |
| 4 | 盾构机土仓压力平衡系统混合建模方法研究进展显示文摘土压平衡(earth pressure balance, EPB)盾构机已经广泛应用于软土、沙砾土、卵石土和风化岩层的隧道施工中。盾构机土仓压力的精确控制对于保证盾构机掘进的安全施工和控制地表的沉降与隆起具有重要的意义。盾构机土仓压力平衡系统的控制依赖于高性能的系统动态模型,而机理模型与基于神经网络的统计模型两种经典建模方法已经无法满足预测精度高、在线更新能力强的高性能模型要求,如何将机理模型与统计模型融合起来,充分发挥各自的优点,已经成为混合建模的热点问题。对目前盾构机土仓压力平衡系统混合建模方法进行综述,分别阐述了以机理模型为主、神经网络作为辅助以及在线混合建模方法的发展,并在最后进行了总结。 | 王志云 李守巨 于贺 | 2019 | 水利水电技术2019，50，S1： | 2 |
| 5 | 盾构密封舱土压平衡控制模型的现状与展望显示文摘为实现盾构掘进过程的自动化、智能化以确保施工安全,必须构建有效的密封舱土压控制模型,这也是盾构技术研究的热点和难点之一。首先,从机理建模和基于现场数据建模两个角度,分别阐述盾构机密封舱土压控制模型的研究现状,对代表性的模型进行分析;然后,总结现有模型中存在和亟待解决的问题,如在不考虑土压平衡系统的时滞性、非线性、时变性等特性情况下建模,导致模型的鲁棒性和稳定性较差等问题;最后,对现有问题提出可行性方法,并对密封舱土压控制建模未来的发展方向进行展望。 | 许胜 刘宣宇 黄越洋 | 2019 | 控制工程2019，36，11： | 2 |
| 6 | 盾构机密封舱压力控制模型参数辨识显示文摘为了解决盾构机密封舱压力控制模型参数辨识问题,提出了基于神经网络的盾构机密封舱压力控制模型参数辨识方法。根据系统输出(密封舱压力)与系统输入(螺旋输送机转速)之间的关系,建立了串并联神经网络辨识器。数值仿真结果表明,该辨识方法对于观测噪声具有良好的鲁棒性。实验台实验结果验证了所提出的模型参数辨识方法的有效性,模型预测的密封舱压力能够较精确拟合密封舱压力观测值。 | 李守巨 陈禹臻 王吉喆 屈福政 | 2011 | 计算机工程与应用2011，47，29： | 2 |
| 7 | 盾构机土仓压力平衡模型参数辨识方法研究显示文摘为了在盾构机隧道掘进过程中控制土仓压力和地表变形,提出了基于遗传算法的盾构机土仓压力控制模型辨识方法。为了验证控制模型辨识方法的有效性,建立了盾构机土仓压力控制实验台。该实验台由盾构机推进系统、螺旋输送机排土系统、土仓压力与螺旋输送机转速监测系统组成。用于系统模型参数辨识的输入和输出为螺旋输送机的转速和土仓压力。系统辨识的目标函数定义为实验观测的土仓压力与模型计算值残差平方和最小,而模型计算的土仓压力是系统被辨识参数的函数。为了解决参数估计中的局部极小值问题,采用了改进的十进制遗传算法。实验结果表明,与最小二乘法和梯度搜索方法相对比,遗传算法得到的模型参数具有更高的预测精度,预测的土仓压力与观测值吻合的较好。 | 李守巨 于申 孟庆琳 曹丽娟 屈福政 | 2013 | 地下空间与工程学报2013，9，4： | 2 |
| 8 | Modeling approaches to pressure balance dynamic system in shield tunneling显示文摘In order to deal with modeling problem of a pressure balance system with time-delay, nonlinear, time-varying and uncertain characteristics, an intelligent modeling procedure is proposed, which is based on artificial neural network(ANN) and input-output data of the system during shield tunneling and can overcome the precision problem in mechanistic modeling(MM) approach. The computational results show that the training algorithm with Gauss-Newton optimization has fast convergent speed. The experimental investigation indicates that, compared with mechanistic modeling approach, intelligent modeling procedure can obviously increase the precision in both soil pressure fitting and forecasting period. The effectiveness and accuracy of proposed intelligent modeling procedure are verified in laboratory tests. | 李守巨 于申 屈福政 | 2014 | Journal of Central South University2014，21，3： | 1 |
| 9 | 盾构机土仓压力自动控制技术显示文摘盾构机土仓压力的大小直接影响到掘进工作面的稳定性和地表的变形。根据盾构机土仓渣土的非线性本构关系,建立了土压平衡盾构机土仓压力控制数学模型。采用优化方法,提出了盾构机土仓压力优化控制算法。在实验台上,验证了盾构机土仓压力控制模型和算法的有效性。 | 王为秋 陈娇 崔娟 满林涛 | 2011 | 信息技术2011，35，10： | 1 |
| 10 | 盾构机土仓压力平衡系统智能建模及其实验显示文摘为解决盾构机土仓压力平衡系统时滞、非线性、时变和不确定特性建模问题,建立了基于神经网络和系统输入-输出观测数据的智能建模方法,解决了土仓压力平衡系统的解析数学建模所遇到的困难。计算结果表明,基于Gauss-Newton优化的神经网络训练方法,具有较快的收敛速度。盾构机实验台实验结果表明,与解析数学建模方法相比,所提出的新的智能建模方法拟合和预测精度提高了一个数量级,验证了智能建模方法的有效性和精确性。 | 李守巨 于贺 曹丽娟 | 2012 | 煤炭学报2012，37，A02： | 1 |
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