[發(fā)明專利]盾構掘進姿態(tài)的糾偏控制方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110303316.8
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112682049B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 楊洋;李志會;繆春遠;李敬余;吳克思;何玉山;高強;劉申
• 申請（專利權）人: 中鐵九局集團第四工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D9/06;E21F17/00;E21F17/18
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

1.一種盾構掘進姿態(tài)的糾偏控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1，構建盾構機的糾偏原理模型；所述糾偏原理模型包括糾偏軌跡曲線；

步驟2，確定所述糾偏原理模型的最小糾偏半徑；所述糾偏原理模型的最小糾偏半徑為所述糾偏軌跡曲線的曲率半徑；

步驟3，利用人工蟻群算法對預設的盾構機參數(shù)進行處理，得到最優(yōu)特征子集；

所述利用人工蟻群算法對預設的盾構機參數(shù)進行處理得到最優(yōu)特征子集的過程包括：

將所述預設的盾構機參數(shù)作為人工蟻群算法的初始數(shù)據(jù)集；

對所述初始數(shù)據(jù)集作歸一處理，得到標準化的盾構數(shù)據(jù)；

根據(jù)特征間相關性和對稱不確定性對所述標準化的盾構數(shù)據(jù)進行篩選，得到有效盾構數(shù)據(jù)；

對所述有效盾構數(shù)據(jù)進行處理，得到所述最優(yōu)特征子集；

所述對所述有效盾構數(shù)據(jù)進行處理得到所述最優(yōu)特征子集包括：

對所述有效盾構數(shù)據(jù)進行歸一化處理得到信息素初始值，并根據(jù)所述信息素初始值得到蟻群算法的啟發(fā)式信息；

根據(jù)所述信息素初始值和啟發(fā)式信息得到蟻群的特征子集；

計算所述特征子集的適應度，并根據(jù)適應度得到最優(yōu)特征子集；步驟4，根據(jù)所述最小糾偏半徑和最優(yōu)特征子集，構建盾構機的糾偏數(shù)學模型；

步驟5，基于所述糾偏數(shù)學模型，通過人工蜂群算法優(yōu)化所述最優(yōu)特征子集得到控制參數(shù)；并根據(jù)所述控制參數(shù)控制盾構機掘進姿態(tài)進行糾偏。

2.根據(jù)權利要求1所述的盾構掘進姿態(tài)的糾偏控制方法，其特征在于，所述糾偏軌跡曲線包括第一緩和圓弧曲線和第二緩和圓弧曲線，所述第一緩和圓弧曲線和第二緩和圓弧曲線通過反向圓弧擬合連接。

3.根據(jù)權利要求2所述的盾構掘進姿態(tài)的糾偏控制方法，其特征在于，步驟2中，根據(jù)盾構機最小轉彎半徑和隧道本身所允許的最小半徑確定所述糾偏原理模型中的最小糾偏半徑。

4.根據(jù)權利要求3所述的盾構掘進姿態(tài)的糾偏控制方法，其特征在于，所述盾構機最小轉彎半徑為盾尾間隙決定的盾構機第一最小轉彎半徑、鉸接角度確定的盾構機第二最小轉彎半徑和盾構機最大行程差限制的盾構機第三最小轉彎半徑中的最大值。

5.根據(jù)權利要求4所述的盾構掘進姿態(tài)的糾偏控制方法，其特征在于，所述第一緩和圓弧曲線的曲率半徑與所述盾構機最小轉彎半徑之間的差值大于所述盾構機最小轉彎半徑的20%。

6.根據(jù)權利要求1所述的盾構掘進姿態(tài)的糾偏控制方法，其特征在于，所述通過人工蜂群算法優(yōu)化所述最優(yōu)特征子集得到控制參數(shù)的過程包括：

將所述最優(yōu)特征子集作為人工蜂群算法的初始種群；

引入混合記憶權重因子更新所述初始種群得到新種群；

構建所述新種群的約束條件，并根據(jù)所述約束條件和所述新種群得到所述控制參數(shù)。

7.一種盾構掘進姿態(tài)的糾偏控制裝置，其特征在于，所述糾偏控制裝置包括處理器和存儲器，所述存儲器上存儲有可在所述處理器上運行的計算機程序；所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權利要求1至6中任一項所述的盾構掘進姿態(tài)的糾偏控制方法的步驟。