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螺旋輸送機排土控制策略

文章出處:本站原創 人氣:發表時間:2015-10-15 17:01

土壓平衡盾構用于城市地下施工時,為了控制地表沉降,減小地表變形,一個重要因素是要保持密封倉內的進土量和排土量相匹配。通常采取兩種控制模式,一種是控制進土量的推進控制模式,即通過土壓檢測,改變推進速度控制進土量,此時螺旋輸送機轉速事先設定;另一種是控制排土量的排土控制模式,即通過土壓檢測,改變螺旋輸送機的轉速控制排土量,此時盾構推進速度事先設定m。木文采用的是第一種控制方式。

土壓平衡式盾構機的排土控制模式如圖3所示,根據所處的地質地層情況及實踐經驗事先設定好目標土壓Po和推進速度v0,同時通過密封倉內的土壓傳感器的實測值來實時調整螺旋輸送機的轉速,從而達到理想的排土量。當土壓力超過目標土壓設定的上限時,螺旋輸送機的轉速增大,加大排土量;當土壓力低于目標土壓設定的下限時,螺旋輸送機的轉速降低減少排土量;當土壓力位于目標土壓設定的范圍內時,螺旋輸送機以定轉速旋轉排土。 排土控制時, 土壓的平衡控制一般是通過PID控制算法來實現的。它通過裝在盾構密封倉隔板上的土壓計對土壓進行實時監控,監測到的數值通過A/I)轉換傳送到PLC, PLC計算出測量值與控制而板上設定值之間的偏差,通過上位機中PID控制自動調整螺旋輸送機轉速,使E值趨向于零,當E值大于零時,PLC發出指令,增加螺旋輸送機轉速,提高排土量直至土倉內土壓重新達到新的平衡狀態;反之當E值小于零時,PLC會降低螺旋輸送機轉速,減少偏差,保持上倉內上壓平衡,使盾構正常掘進。

實際盾構施工時,上壓平衡自動控制一般采用PID控制,但PID控制對參數的整定要求非常高,參數的好壞將直接影響到調節品質,參數整定是PID控制中比較困難的部分。另一方而,山于目標值的變化、不可預測的外擾、控制對象的慢時變性都會濘致系統特性的變化,使原來整定的PID參數無法保證對系統進行很好的控制0。為了解決這些問題,在木系統中采用自整定PID算法來完成上壓平衡控制。自整定PID算法可以在控制過程中自動完成參數的整定,然后用整定得到的參數對過程進行控制。這樣既能簡化系統投運,又能優化控制品質價。 自整定PID控制算法流程降。程序先檢查是否滿足自整定的條件,當滿足條件時,程序進入自整定狀態,進行自整定控制計算及控制輸出,直到參數整定成功或超時退出。在一次自整定PID運算成功之后,程序先史新PID參數,然后停止整定,進入非線性PID控制與自整定監視狀態。若是不滿足自整定條件,程序將進行普通非線性PID控制運算及輸出。自整定監視模塊將對非線性PID的控制結果進行監視,模塊內部制定了一套調節品質判定準則,當監測到調節質量不符合準則要求時,將啟動自整定功能,對PID參數重新整定。



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