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复合地层中掘进的盾构机刀盘动态驱动转矩研究
被引量：
11
1
作者
张凯之
余海东
来新民
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第6期643-647,共5页
复合地层掘进扭矩载荷突变是造成盾构机掘进过程中堵转停机的直接原因,考虑盾构机刀盘驱动变频调速电机特性、转矩传递过程中齿轮啮合刚度及齿侧间隙等非线性因素,建立冗余驱动的盾构机刀盘切削系统机电耦合动力学模型;针对典型复合地...
复合地层掘进扭矩载荷突变是造成盾构机掘进过程中堵转停机的直接原因,考虑盾构机刀盘驱动变频调速电机特性、转矩传递过程中齿轮啮合刚度及齿侧间隙等非线性因素,建立冗余驱动的盾构机刀盘切削系统机电耦合动力学模型;针对典型复合地层地质条件,对盾构机在上软下硬地层掘进过程中刀盘驱动转矩动态特性进行仿真分析。结果表明,在软土体积百分比为70%复合地层中,掘进扭矩载荷显著高于50%软土百分比复合地层;盾构机在由50%软土百分比地层掘进进入70%软土百分比地层过程中,刀盘驱动电机负荷瞬间增大,甚至超出其工作极限,电机无法稳定工作,容易导致堵转发生,该结果可以部分解释我国昆明上公山隧道施工中频繁出现堵转事故的原因,为盾构机复杂地质条件下顺应性设计提供指导。
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关键词
盾构机
复合地层
非线性
刀盘驱动转矩
堵转
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职称材料
TBM刀盘驱动系统单神经元模糊同步控制
被引量：
3
2
作者
刘统
龚国芳
+2 位作者
石卓
彭左
吴伟强
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期2207-2214,共8页
针对全断面硬岩隧道掘进机(TBM)刀盘多电机并联驱动由于载荷突变和传动系统磨耗所引起的电机偏载甚至过载,提出基于单神经元模糊自适应PI速度调节器的转矩主从控制策略.搭建电机闭环矢量控制模型,推导多齿轮齿圈并联系统的数学模型并使...
针对全断面硬岩隧道掘进机(TBM)刀盘多电机并联驱动由于载荷突变和传动系统磨耗所引起的电机偏载甚至过载,提出基于单神经元模糊自适应PI速度调节器的转矩主从控制策略.搭建电机闭环矢量控制模型,推导多齿轮齿圈并联系统的数学模型并使用S函数加以描述,在Simulink环境下将两者连接,对比分析转速并联和转矩主从控制策略下,电机对外在载荷和机械磨耗的黏性和刚性啮合响应及其机理,将单神经元模糊PI速度调节器应用于转矩主从策略消除扭矩超调.仿真结果表明,基于单神经元模糊PI速度调节器的转矩主从控制策略能够适应传动系统的参数变化,消除电机在负载变化时的扭矩超调和偏载,并能提高系统的精度和响应速度.
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关键词
TBM刀盘驱动系统
矢量控制
同步控制
转速并联控制
转矩主从控制
单神经元模糊PI控制
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职称材料
题名
复合地层中掘进的盾构机刀盘动态驱动转矩研究
被引量：
11
1
作者
张凯之
余海东
来新民
机构
上海交通大学
出处
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第6期643-647,共5页
基金
国家重点基础研究发展计划资助项目(2007CB714003)
文摘
复合地层掘进扭矩载荷突变是造成盾构机掘进过程中堵转停机的直接原因,考虑盾构机刀盘驱动变频调速电机特性、转矩传递过程中齿轮啮合刚度及齿侧间隙等非线性因素,建立冗余驱动的盾构机刀盘切削系统机电耦合动力学模型;针对典型复合地层地质条件,对盾构机在上软下硬地层掘进过程中刀盘驱动转矩动态特性进行仿真分析。结果表明,在软土体积百分比为70%复合地层中,掘进扭矩载荷显著高于50%软土百分比复合地层;盾构机在由50%软土百分比地层掘进进入70%软土百分比地层过程中,刀盘驱动电机负荷瞬间增大,甚至超出其工作极限,电机无法稳定工作,容易导致堵转发生,该结果可以部分解释我国昆明上公山隧道施工中频繁出现堵转事故的原因,为盾构机复杂地质条件下顺应性设计提供指导。
关键词
盾构机
复合地层
非线性
刀盘驱动转矩
堵转
Keywords
shield
tunnelling
machine
composite
strata
nonlinearity
cutterhead
driving
torque
stall
分类号
U455.43 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
TBM刀盘驱动系统单神经元模糊同步控制
被引量：
3
2
作者
刘统
龚国芳
石卓
彭左
吴伟强
机构
浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第11期2207-2214,共8页
基金
国家"863"高技术研究发展计划资助项目(2012AA041803)
国家"973"重点基础研究发展计划资助项目(2013CB035400)
文摘
针对全断面硬岩隧道掘进机(TBM)刀盘多电机并联驱动由于载荷突变和传动系统磨耗所引起的电机偏载甚至过载,提出基于单神经元模糊自适应PI速度调节器的转矩主从控制策略.搭建电机闭环矢量控制模型,推导多齿轮齿圈并联系统的数学模型并使用S函数加以描述,在Simulink环境下将两者连接,对比分析转速并联和转矩主从控制策略下,电机对外在载荷和机械磨耗的黏性和刚性啮合响应及其机理,将单神经元模糊PI速度调节器应用于转矩主从策略消除扭矩超调.仿真结果表明,基于单神经元模糊PI速度调节器的转矩主从控制策略能够适应传动系统的参数变化,消除电机在负载变化时的扭矩超调和偏载,并能提高系统的精度和响应速度.
关键词
TBM刀盘驱动系统
矢量控制
同步控制
转速并联控制
转矩主从控制
单神经元模糊PI控制
Keywords
TBM
cutterhead
driving
system
vector
control
synchronization
control
speed
parallel
control
torque
master-slave
control
single-neuron
fuzzy
PI
speed
controller
分类号
TH132.41 [机械工程—机械制造及自动化]
TM343 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复合地层中掘进的盾构机刀盘动态驱动转矩研究
张凯之
余海东
来新民
《中国机械工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
11
下载PDF
职称材料
2
TBM刀盘驱动系统单神经元模糊同步控制
刘统
龚国芳
石卓
彭左
吴伟强
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
3
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职称材料
已选择
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